عبارت تحقیق در عملیات (که گاهی علم مدیریت یا تحقیق در عملیات نیز نامیده می‌شود) معمولاً مخفف به صورت OR به کار می‌رود. معمولاً علم مدیریت ارتباط نزدیکی به مسائل مدیریت تجارت دارد. تحقیق در عملیات یکی از زیرشاخه‌های ریاضیات کاربردی است و جنبه‌های کاربردی آن در مهندسی صنایع نیز مورد توجه قرار می‌گیرد. ریاضیات کاربردی به متخصصان امکان می‌دهد تا جنبه‌های نظری تحقیق در عملیات را بررسی کرده و آن‌را گسترش دهند و توانایی ایجاد و توسعه تحقیق در عملیات را فراهم کنند.
ابزارهای اصلی استفاده شده توسط تحقیق در عملیات مدل‌سازی ریاضی، بهینه‌سازی، آمار، نظریه گراف، نظریه بازی‌ها، نظریه صف، آنالیز تصمیم‌گیری و شبیه‌سازی است. به دلیل ماهیت محاسباتی این شاخه، OR با علوم کامپیوتر پیوند دارد و تحلیل‌گر تحقیق در عملیات معمولاً از نرم‌افزارها یا کدهای اختصاصی استفاده می‌کنند که توسط خودشان یا همکارانشان ایجاد شده‌اند. نرم‌افزارهای تجاری تحقیق در عملیات معمولاً با عنوان ابزارهای حل مساله شناخته می‌شوند و قابلیت استفاده در نرم‌افزارها و کدهای خودنوشته را دارا هستند. ویژگی بارز تحقیق در عملیات نگاه کلی آن به سیستمها و بهبود آن است و به جای آنکه بر یک یا چند جزء سیستم تمرکز کند تمام سیستم را مد نظر قرار می‌دهد. تحلیل‌گران تحقیق در عملیات معمولاً با مسائل جدیدی مواجه می‌شوند و باید تشخیص دهند که کدام‌یک از روش‌ها بیشتر با ساختار سیستم، اهداف بهبود و قیدهای زمانی و توان محاسباتی منطبق است. به همین دلیل (و دلایل دیگر) نقش نیروی انسانی در تحقیق در عملیات حیاتی است. همانند ابزارهای دیگر، تکنیک‌های OR به تنهایی قادر به حل مسائل نیستند.
برخی از نمونه‌های کاربرد تحقیق در عملیات به شرح زیر است:
•مدیریت بهینه حمل و نقل کالا و مواد در شبکه‌های ارتباطی جاده‌ای، دریایی، هوایی و لوله‌های انتقال
•ارزیابی بهره‌وری، کارایی و اثربخشی
•برنامه‌ریزی زمانی جلسات مختلف در مدارس، دانشگاه‌ها و کنفرانس‌ها با هدف کاستن از زمان‌های تلف شده و افزایش اثربخشی آموزش
•تخصیص بهینه نیروهای کاری به مشاغل
•بودجه‌ریزی بهینه با هدف استفاده موثر از هزینه‌ها
•طراحی ساختار کارخانه‌ها با هدف جریان بهینه مواد و کالاها
•ایجاد شبکه‌های ارتباطی با کمترین هزینه و اطمینان از کیفیت خدمات
•مدیریت ترافیک خیابانی و جاده‌ای
•طراحی ساختار چیپ‌های کامپیوتری با هدف کاهش زمان تولید (و بنابراین کاهش هزینهٔ تولید)
•مدیریت جریان مواد و کالا در زنجیره تامین
•زمان‌بندی:
oکارکنان
oمراحل تولید
oمدیریت پروژه
oانتقال داده‌ها در شبکه‌ها
oرویدادهای ورزشی و پوشش تلویزیونی
تحقیق در عملیات به طور گسترده در سازمان‌ها و موسسات دولتی و خصوصی مورد استفاده قرار می‌گیرد و به دلیل ماهیت آن، تحلیل‌گران تحقیق در عملیات می‌توانند با استفاده از دانش خود در حوزه‌های تخصصی دیگر وارد شوند.
تاریخچه
اولین استفاده سازمان یافته از تحقیق در عملیات در جنگ جهانی دوم به سال 1941 در انگلستان بود. دانشمندان انگلیسی رادار را اختراع کردند، اما ارتش با استفاده بهینه از این وسیله آشنا نبود. بدین منظور با گردهم آیی جمعی از دانشمندان و با به کار گیری تکنیک های موثر ریاضی و داده های اطلاعاتی، توان دفاعی انگلستان تا حدود 10 برابر افزایش یافت. موفقیت این گروه انگیزه استفاده از گروه های مشابه را در بررسی مسائل مختلف نظامی بیشتر کرد.
بررسی مسئله حمله هواپیما به زیردریایی‌های آلمانی از موارد دیگری بود که دانشمندان ریاضی به آن پرداختند. در اوایل جنگ جهانی دوم، نیروی هوایی انگلستان از بمب های معمولی علیه زیردریایی‌های آلمانی استفاده می کرد. این نحوه حمله تنها در صورتی موثر بود که زیردریایی‌ها مستقیماً مورد اصابت بمب قرار می گرفتند، زیرا انفجار در سطح آب بود و نمی توانست به بدنه زیردریایی‌ها آسیب بزند، مگر اینکه بمب به عرشه اصابت می کرد. برای تخریب بیشتر زیردریایی‌هایی که به زیر آب فرورفته بودند، انفجار در عمق مورد استفاده هواپیما قرار می گرفت. ولی برای تعیین عمق مناسب انفجار، اختلاف نظر وجود داشت. بعضی اسکادران ها بمب های خود را برای انفجار در عمق 150 فوت تنظیم می کردند، چون فکر می کردند این مقدار، حداکثر عمقی است که زیردریایی مورد حمله ممکن است فرو برود، اما اسکادران های دیگر 50 فوت را برای تنظیم انتخاب کردند، چون زیردریایی ها در عمق 150 فوت دیگر دیده نمی شوند و در نتیجه مورد حمله قرار نمی گیرند. لذا بین گروه طرفداران تنظیم عمق و سطح انفجار اختلاف نظر وجود داشت.

مورد تایید است اما کافی نیست