חקר ביצועים

חקר ביצועים היא גישה מדעית לשם חקירת ביצועי מערכות בסביבה מסוימת.
היא מבוססת על מתמטיקה, פיזיקה ומדעי ההתנהגות, ומטרתה לבנות מודל שמייצג חלק מהמציאות. מודל הוא ייצוג פשוט של מערכת, שמאפשר להוציא מסקנות כמותיות ולעזור למקבלי החלטות להבין את ההשלכות לפני שינוי.
במקרים רבים המודל מוצא את הדרך האופטימלית לנצל משאבים תחת אילוצים. כשהמטרות מרובות, המודל מציג בצורה כמותית את התוצאות האפשריות של כל בחירה. "מודל מוצלח" הוא כזה שעוזר להבחין בהשפעת ההחלטה.
קיימים מודלים דטרמינסטיים, שבהם התוצאות קבועות, ומודלים הסתברותיים (סטוכסטיים). סטוכסטי פירושו שיש בו מרכיב של סיכוי, כלומר תוצאות לא ודאיות.
ראשית התחום נגזרה ממשולבי ניהול מדעי וייעול תעשייתי בתחילת המאה ה־20. מהעבודות של טיילור וגילברת נשאבו רעיונות של מדידה ותכנון, שהובילו לכלים מתמטיים ואנליטיים.
במלחמה השתמשו בגישה כדי לייעל שימוש במשאבים צבאיים, כמו מכ"מים ומלווים לשיירות. בצוותים אלו פעל פטריק בלקט, פיזיקאי־סטטיסטיקאי, שארגן קבוצת מחקר שניתחה מערכות כמו מכ"מים ושיירות אספקה. ניתוחים אלה הראו, למשל, איך לשפר הגנה על שיירות באמצעות שינוי בהרכב המלווים. במחקרים אחרים נמצא ששינוי בחימוש מטוסים יכל להגדיל את סיכויי ההישרדות עקב אפשרות לנשיאה של דלק נוסף.
הצלחת הגישה בצבא הובילה להרחבתה לארגונים אזרחיים, לתחבורה ולתעשייה. בשנות ה־50 הוקמו כתבי עת מקצועיים. ב־1947 פרסם ג'ורג' דנציג את שיטת הסימפלקס, שעיצבה את התחום.
התאוריה התרחבה עם עבודות כמו תורת המשחקים של פון נוימן, ותרומות להבנת קבלת החלטות בשיתופים ותחרויות. חוקרים נוספים חקרו קבלת החלטות מול אי־ודאות ורציונליות מוגבלת.
התחום התרחב לתכנון מערכתי ומדיניות ציבורית. גישות לתכנון תקציביות ניסו לנתח מטרות מערכת באופן שיטתי ולא רק את רכיביה.
התקדמות המחשוב אפשרה מודלים וסימולציות מסובכים יותר. נוספו אלגוריתמים כמו אלגוריתמים גנטיים ושיטות חיפוש מטא־יוריסטיות. חקר ביצועים חודר לתחומי לוגיסטיקה, בריאות ותחבורה.
כיום התחום משתלב עם מדעי הנתונים, למידת מכונה ובינה מלאכותית. הוא מסייע בקבלת החלטות ובנושאים של אתיקה אלגוריתמית, שקיפות והטיות.
המושג תורגם לעברית על ידי עוזי עילם. האיגוד הישראלי לחקר ביצועים (איל"ב), הידוע כ־ORSIS, נקרא בלעז. בראשו עומד נכון ל־2023 פרופסור גד רבינוביץ מהמחלקה להנדסת תעשייה וניהול באוניברסיטת בן־גוריון.
מודלים דטרמינסטיים
מודלים הסתברותיים (סטוכסטיים)
קורסי חקר ביצועים הם חלק ממסלולי הלימוד בהנדסת תעשייה וניהול ובמנהל עסקים.

חקר ביצועים בוחן איך מערכות עובדות וכיצד לשפרן.
מודל הוא דגם פשוט שמייצג חלק מהמציאות.
בעזרת מודלים אפשר לנסות דרכים טובות יותר להשתמש במשאבים.
יש שני סוגים עיקריים של מודלים: דטרמינסטיים, שבהם התוצאה ברורה, והסתברותיים. הסתברותי אומר שיש בו סיכוי ולא ודאות.
הרעיון נולד מעבודה על יעול מפעלים בתחילת המאה ה־20.
בזמן מלחמה בבריטניה השתמשו בשיטות האלה כדי לייעל שימוש בכלים כמו מכ"מים ושיירות אספקה. מדען חשוב אז היה פטריק בלקט.
לאחר המלחמה התחום עבר גם לעסקים, לתחבורה ולממשל.
מחשבים עזרו להריץ סימולציות ולפתור בעיות מורכבות יותר.
היום חקר ביצועים עובד עם מדעי הנתונים ובינה מלאכותית.
השם תורגם לעברית על ידי עוזי עילם. האיגוד הישראלי נקרא ORSIS.
דטרמינסטיים
הסתברותיים