Докторската програма по изследване на операциите е предназначена за докторанти с интерес към научни изследвания в тази област на математиката и с афинитет към кариера в академичните среди, научни организации или изследователски звена в индустрията.
Целта на обучението в докторската програма е да бъдат подготвени висококвалифицирани учени с умения за научноизследователска и преподавателска дейност на високо ниво като им се дадат солидни знания в областта на една динамично развиваща се и перспективна област на математиката – изследване на операциите. Използването на различни методи от областта на изследване на операциите позволява максимално ефективно взимане на управленски решения, което е непостижимо чрез използване на стандартния инструментариум за анализ на данни.
Акцентът в докторската програма е поставен върху теоретичните основи на изследване на операциите. Успоредно с това докторантите се обучават да разпознават и анализират задачите, които възникват в реални ситуации и да прилагат овладените техники за оптимизация в помощ на правителството, бизнеса и обществото като цяло. Неоценима е ползата от използване на изследване на операциите в области като финанси, енергетика, транспорт, здравеопазване, биоинформатика и индустриално инженерство. Организациите, използващи експертизата на специалисти по изследване на операциите, получават възможността да анализират всички достъпни варианти, да предскажат всички възможни резултати, като едновременно с това анализират съпътстващия ги риск.
По време на обучението си докторантите се интегрират в академичната среда на Факултета по математика и информатика и в общността на учените, работещи в областта на изследване на операциите. По този начин те непосредствено черпят знания за съвременното състояние на научните изследвания, получават подкрепа за екипна работа, но основно биват насърчавани да провеждат самостоятелни изследвания и да получават нови резултати в ключови направления, като изпъкналия анализ, оптимизацията, вариационния анализ, оптималното управление и др.