Управление крупными проектами (строительством небоскребов, запуском космических аппаратов или разработкой сложного программного обеспечения) требует координации тысяч взаимосвязанных задач. Задержка в выполнении одной операции может повлечь за собой сдвиг сроков всего проекта, что приведет к колоссальным финансовым убыткам. В конце 1950-х годов, параллельно и независимо друг от друга, были разработаны два математических метода сетевого планирования, ставшие ядром исследования операций в менеджменте: метод критического пути (CPM, разработанный DuPont) и метод оценки и пересмотра программ (PERT, созданный ВМС США для программы ракет Поларис).

В реальных задачах управления многие переменные физически не могут принимать дробные значения. Нельзя построить половину завода, нанять три с четвертью самолета или проложить маршрут через дробное количество городов. Когда в моделях линейного программирования вводится жесткое требование целочисленности для части или всех искомых переменных, возникает совершенно новая дисциплина — целочисленное программирование (Integer Programming, IP). Главная математическая трагедия заключается в том, что обычное округление дробного ответа, полученного классическим симплекс-методом, в подавляющем большинстве случаев приводит к неоптимальному, а зачастую и к физически недопустимому (нарушающему ограничения) решению.

Управление запасами — критически важная область исследования операций, балансирующая между двумя противоположными экономическими рисками. С одной стороны, содержание избыточных запасов замораживает оборотный капитал предприятия, требует аренды огромных складских площадей и ведет к порче или моральному устареванию продукции. С другой стороны, недостаток запасов парализует производство, приводит к срыву поставок, потере клиентов и огромным штрафным санкциям. Математическая теория управления запасами предоставляет строгий аналитический аппарат для определения того, когда именно необходимо делать новый заказ и каков должен быть его точный объем для минимизации совокупных логистических издержек.