Yöneylem araştırması, belirli bir amaca yönelik en uygun çözümü bulmak için matematiksel modelleme, istatistik ve algoritma gibi bilimsel yöntemleri kullanan disiplinlerarası bir bilim dalıdır. Yöneylem araştırması, kıt kaynakların en etkin biçimde kullanılması için kararlara yardımcı olmak üzere matematik-istatistik tekniklerden yararlanan bilimsel bir problem çözme aracıdır. Yöneylem araştırması, 1930'lu yılların sonunda ilk olarak Birleşik Krallık'ta kullanılmış ve 1969 yılına kadar "Harekât Araştırması" olarak Türkiye'de de uygulanmıştır. Yöneylem araştırmasının bazı kullanım alanları şunlardır: üretim planlaması; stok ve stok yönetimi; proje yönetimi; tedarik zinciri yönetimi; yol trafiği yönetimi; bilgisayar çipi tasarımı; insan gücü planlaması.