Bir yöneylem araştırması probleminin çözüm aşamaları aşağıdaki gibidir:

• Problemin belirlenmesi
• Gerekli verilerin elde edilmesi ve sistemin analiz edilmesi
• Modelin geliştirilmesi
• Modelden çözüm elde edilmesi, modelin geçerliliğinin sınanması
• Modelin uygulanması ve karar

Problemin varlığının ortaya konması ve doğru tanımlanması, çözüm sürecinde en önemli aşamadır. Daha sonra ise problemin girdisi olabilecek ve yaşandığı sistemden türetilebilecek verilerin, gerektiği ölçüde ve güncel bir biçimde elde edilmesi gerekir. Hangi tür verilere ihtiyaç duyulduğu, ilgili sistemin ayrıntılı analizi ile ortaya çıkabilir. Bunu izleyen aşama, problemin çözümü için gereken uygun modelin geliştirilmesidir. Kısaca bir sistemin kendisi yerine onun gibi davranan eşdeğeri şeklinde ifade edilen modellerin çok farklı şekillerde sınıflandırılmaları mümkündür. Yaklaşımın diğer aşamalarında ise, geliştirilen modelin geçerliliğinin sınanması ve uygulanması adımları yer alır.