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Pesquisa operacional Revisao – 23/ 11/ 2022 Pesquisa operacional - Conceito “ é um método científico que provê executivos com uma base quantitativa para decisões concernentes às operações sob seu controle.” MORSE; KIMBALL (1950, p. 1) “ é uma abordagem científica para a solução de problemas no gerenciamento de sistemas complexos”. EURO (Associação das Sociedades de Pesquisa Operacional da Europa) Metodologi a da PO Formular o problema e fixar o objetivo. Construir o modelo ou modelagem do problema para representar o sistema. Validar o modelo (calcular uma solução através do modelo) Obter a solução (testar o modelo) Metodologia da PO Avaliar a solução (estabelecer controle sobre a solução). Implantar, acompanhar e manter a solução (colocar a solução em funcionamento) Objetivos da PO Solucionar os conflitos de interesse entre as unidades de modo que seja encontrada a melhor solução para a organização como um todo. Os objetivos devem ser consistentes com aqueles de toda a organização. Objetivos da PO Conciliar os objetivos conflitantes das diversas funções da organização. Para tanto, usam as atitudes dos departamentos de produção, de vendas, de finanças e de pessoal nas fases de planejamento da linha de produtos e de programação para ilustrar esses conflitos. (ACKOFF; SASIENI) Modelagem e formas de representação de problemas Contador (1998) afirma que podemos, em geral, construir modelos que são muito mais simples do que a realidade e, ainda assim, conseguir empregá-los para prever e explicar fenômenos com alto grau de precisão. Ele afirma ainda que o “truque” é achar as variáveis certas e a relação correta entre elas. Modelagem e formas de representação de problemas Ackoff e Sasieni (apud CONTADOR, 1998, p. 4) resumem modelo como sendo uma representação simplificada da realidade devendo satisfazer a duas condições fundamentais: Ser simples de entender, resolver e aplicar. Fornecer uma representação completa e realista do problema real, incorporando apenas os elementos necessários para caracterizar sua essência Três modelos são normalmente utilizados na maioria das ciências e, portanto, na Pesquisa Operacional: modelos icônicos; modelos analógicos e modelos simbólicos Modelo matemático A interpretação de um fragmento de um sistema, segundo uma estrutura de conceitos mentais ou experimentais. Um modelo pode ser mais ou menos complexo dependendo da realidade que representa. Ser simples de entender, resolver e aplicar. Fornecer uma representação completa e realista do problema real, incorporando apenas os elementos necessários para caracterizar sua essência. Modelos icônicos Referem-se a mudanças de escala. Tais modelos geralmente se parecem com o objeto que eles representam, exceto no tamanho. Exemplos: desenhos, mapas, fotografias, maquetes, modelos de aeroplanos, navios, usinas piloto etc. Modelos icônicos são também modelos de uma molécula, modelos do átomo de Bohr e modelos do sistema solar Modelos analógicos Usam um conjunto de propriedades para representar outro conjunto de propriedades. Exemplos: desenho das linhas do metrô ou então o diagrama unifilar de uma instalação hidráulica; curvas de nível em um mapa como analógico da elevação, sistema hidráulico como analógico de um sistema elétrico, de tráfego ou econômico. etc Modelos simbólicos Usam letras, número e outros símbolos para representar as variáveis e suas relações funcionais. Redundam, portanto, em expressões matemáticas, geralmente equações e inequações. Modelos simbólicos são os preferidos na Pesquisa Operacional. Exemplo: a fórmula do movimento de um corpo em queda livre Programa ção linear ❑ É um subitem da programação matemática. ❑ É um dos modelos utilizados em pesquisa operacional. ❑ Consiste em otimizar (maximizar ou minimizar) uma dada função linear, que se chama função objetivo, definida num dado conjunto convexo, tendo em conta que as variáveis estão sujeitas a restrições Modelagem do problema Modelar o problema significa definir: as variáveis de entrada; a função objetivo; as restrições e, a partir delas, montar um sistema de equações e inequações Métodos de solução de pesquisa operacional Método gráfico Método Simplex: método geral, aplicável a problemas com qualquer quantidade de variáveis de entrada. Método computacional: aplicável a um tipo específico de problema, mas com qualquer quantidade de variáveis de entrada Método gráfico Para problemas com duas variáveis de entrada. Traça-se o gráfico com seus dois eixos, sendo as duas variáveis x1 e x2. Traçam-se as retas referentes às restrições do problema e delimita do problema e delimita-se então a região se então a região. Método Simplex Objetivo ❑Procedimento geral para resolver problemas de programação linear. ❑É sempre usado um computador, e os programas estão amplamente disponíveis. programas estão amplamente disponíveis. ❑Método Simplex - objetivos ❑Utilizaremos em nosso curso o aplicativo Solver, disponível nas ferramentas do MS Excel®. ❑ Serão apresentados os principais aspectos do método Simplex para resolver qualquer problema de programação linear ❑ Trabalha com equações e não com inequações. As inequações devem ser transformadas em equações, e isso é feito com a adição de variáveis. Método Simplex- objetivos Determinar as variáveis que podem aparecer em um problema desse tipo: variável de entrada; termo independente; variável de folga ou residual; variável de excesso; variável artificial Método computacional – Solver O algoritmo Simplex é uma sequência repetitiva de cálculos, situação ideal para as chamadas planilhas eletrônicas como, por exemplo, o MS Excel®. utilizando o referido programa da Microsoft ❑ A Programação Linear (PL) é um é um dos mais nobres modelos da Pesquisa Operacional. ❑ O conceito de programação linear é: programação que utiliza uma técnica de otimização (maximização e minimização) e pode ser usada em diversos setores. ❑ Um dos exemplos mais comuns é o uso dessa técnica para a maximização do lucro, levando em conta as restrições do ambiente interno (capacidade) externa (mercado) ❑Geralmente, utiliza-se a PL quando existe a necessidade de efetuar uma distribuição eficiente de recursos limitados, ou seja, maximizando lucros e/ou minimizando os custos. ❑O objetivo na PL é definido como Função Objetivo. ❑Esses cálculos podem ser feitos pelo método do Simplex, de forma manual, ou em planilhas eletrônicas, como o Excel, ou ainda pelo método gráfico, até duas variáveis.
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