La recherche opérationnelle, qu'est-ce que c'est ?

Peut-être avez-vous déjà entendu parlé de la recherche opérationnelle, ou peut-être que c’est la première fois que vous voyez ces mots ensemble. Aujourd’hui, j’aimerais vous parler de ma passion des 12 dernières années.

J’ai fait mes études graduées (maîtrise et doctorat) en recherche opérationnelle, que les initiés appellent tout simplement RO. Je suis dans le domaine depuis 2012. Alors que l’intelligence artificielle grimpe en popularité, la recherche opérationnelle reste connue uniquement par un petit nombre de personnes. Pourtant, les applications sont abondantes et les gains potentiels sont substantiels.

La recherche opérationnelle est une branche des mathématiques qui permet de résoudre des problèmes de la vie courante. C’est une discipline qui consiste à traduire un problème en langage mathématique de manière à ce qu’un ordinateur puisse résoudre ce problème à la place d’un humain. Les principaux gains que l’on veut faire en utilisant la RO pour améliorer un processus dans une entreprise sont de :

• Gagner temps et argent, par l’automatisation du processus

• Faciliter la décentralisation de l’expertise, par l’implémentation d’un outil d’aide à la décision encapsulant les règles d’affaires

• Obtenir des solutions de meilleures qualité, par la rapidité de l’informatique et sa capacité à traiter une grande quantité de données
  

Deux volets importants de la recherche opérationnelle sont l’automatisation, qui consiste à trouver une (des) solution(s) qui respecte(nt) les règles d’affaires, et l’optimisation, qui consiste à identifier la meilleure solution selon un ensemble de critères.

Prenons un exemple concret : la confection d’horaires de personnel. Vous avez plusieurs employés, des tâches à assigner, des limitations sur le nombre d’heures, l’emplacement de vos employés, les expertises spécialisées, etc. Si votre situation ne comporte qu’une poignée de tâches et d’employés, trouver une telle solution n’est pas très complexe et peut se faire manuellement assez rapidement. Si toutefois vous devez trouver un horaire convenable pour des milliers de tâches et des dizaines d’employés tout en respectant les normes syndicales, les disponibilités de ressources matérielles et autres, la confection d’horaires devient alors un problème complexe. On peut imaginer que ce travail est long à faire manuellement. De plus, il est à refaire régulièrement.

Il est crucial de débuter par l’automatisation lors de l’implémentation d’un module de recherche opérationnelle. Sans le respect des règles d’affaires, les solutions produites seraient inutilisables. Toutefois, la RO vise à faire plus avec le volet d’optimisation : comparer plusieurs solutions acceptables entre elles et identifier la meilleure solution selon le contexte.

Comment peut-on comparer des solutions ? Il faut d’abord se munir de critères de comparaison quantitatifs. Par exemple, certaines ressources sont moins coûteuses lorsqu’elles sont utilisées sans interruptions (comme un employé). Un des critères peut donc être le nombre d’heures d’inactivité, que l’on aimerait le plus petit possible.

L’exemple présenté ci-haut n’est qu’une seule application de la recherche opérationnelle. Voici une liste non exhaustive de d’autres problèmes pouvant être résolus par la RO :

Confection d’horaires

• Horaire de personnel

• Horaire de machines

• Horaire de cours

• Horaire de consommation d'électricité d’un édifice en fonction de l’utilisation

• Horaire de centres d’appel en fonction de l’achalandage

Gestion d’inventaire

• Maximiser l’utilisation des matières premières disponibles dans la fabrication de produits pour minimiser l’accumulation de celles-ci

• Maximiser les profits dans la fabrication de produits en utilisant l’inventaire disponible

Optimisation de trajets

• Minimisation des coûts de livraison

• Maximisation de la capacité de livraison

• Trajets et horaires de transport en commun selon la demande

• Emplacement d’équipement dans une usine

Imbrication géométrique

• Optimisation de placement de paquets dans une boîte, de boîtes dans un camion, etc.

• Optimisation de plans de coupe pour minimiser la perte de matière

En résumé, la recherche opérationnelle est un outil d’aide à la décision visant à l’amélioration de l’efficacité des opérations.

Croyez-vous que votre organisation fonctionne efficacement? Pouvez-vous identifier des problèmes autour de vous qui pourraient être résolus par la RO?

Émilie Picard-Cantin, PhD

Spécialiste en Recherche Opérationnelle

emilie.picard.cantin.ro@gmail.com