作業研究（Operations Research，又被稱作運籌學），是一門應用數學學科，利用統計學， 數學模型和資料科學等方法，去尋找複雜問題中的最佳或近似最佳的解答。作業研究經常用於解決現實生活中的複雜問題，特別是改善或優化現有系統的效率。研究優化模型的規劃論，研究排隊(或服務)模型的排隊論，及研究博弈模型的博弈論是作業研究最早的三個重要分支，通常稱為作業研究早期的三大支柱。隨著學科的發展和計算機的出現，現在分支更細，名目更多。