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Disc.: MÉTODOS QUANTITATIVOS Questão A Pesquisa Operacional tem como objetivo principal a otimização de processos e recursos. Quais são as principais técnicas utilizadas na Pesquisa Operacional? X Modelagem matemática, programação linear e análise de sensibilidade. Análise de mercado, marketing e vendas. Planejamento estratégico, gestão de projetos e controle de qualidade. Planejamento, execução e checagem dos dados Estatística, análise de dados e mineração de dados. Respondido em 03/05/2023 10:49:12 Explicação: A Pesquisa Operacional utiliza diversas técnicas matemáticas e estatísticas para modelar e analisar problemas, incluindo a programação linear, a simulação, a análise de sensibilidade, entre outras. Questão Uma empresa deseja minimizar o custo de produção de dois produtos, A e B, sabendo que a produção de A demanda 3 unidades de matéria-prima e 2 horas de trabalho, enquanto a produção de B demanda 2 unidades de matéria-prima e 4 horas de trabalho. A empresa tem disponíveis 60 unidades de matéria-prima e 60 horas de trabalho. Sabendo que o custo de produção de A é R$ 5,00 por unidade e o de B é R$ 8,00 por unidade, qual a quantidade de cada produto que a empresa deve produzir para minimizar o custo? 5 unidades de A e 15 unidades de B. 0 unidades de A e 20 unidades de B. X 10 unidades de A e 10 unidades de B. 10a 15 unidades de A e 5 unidades de B. 20 unidades de A e 0 unidades de B. Respondido em 03/05/2023 11:05:11 Explicação: Definindo as variáveis de decisão como xA e xB, representando a quantidade de unidades produzidas de A e B, respectivamente, a função objetivo a ser minimizada é: Custo = 5xA + 8xB Sujeito às restrições: 3xA + 2xB ≤ 60 (restrição de matéria-prima) 2xA + 4xB ≤ 60 (restrição de horas de trabalho) xA ≥ 0 e xB ≥ 0 (restrições de não-negatividade) A forma padrão do problema de programação linear é: Minimizar Z = 5xA + 8xB sujeito a: 3xA + 2xB ≤ 60 2xA + 4xB ≤ 60 xA ≥ 0 xB ≥ 0 Vamos agora desenhar os gráficos das restrições: Para a primeira restrição, podemos escolher dois pontos e traçar uma reta que os conecte. Por exemplo: 3xA + 2xB ≤ 60 (restrição de matéria-prima) Para xA = 0, xB = 30: (0, 30) Para xB = 0, xA = 20: (20, 0) Para a segunda restrição, podemos escolher dois pontos e traçar uma reta que os conecte. Por exemplo: 2xA + 4xB ≤ 60 Para xA = 0, xB = 15: (0, 15) Para xB = 0, xA = 30: (300, 0) Para a reta do vetor Z, basta escolher dois pontos de A e B, por exemplo: (0,0) à Z = 5xA + 8xB = 5x0 + 8x0 (0,0) (1,1) à Z = 5xA + 8xB = 5x1 + 8x1 (5,8) Podemos plotar as restrições no plano cartesiano e encontrar a região viável: Os pontos críticos são os vértices da região viável: (0, 0): Custo = 0 (0, 15): Custo = 120 (10, 10): Custo = 130 (15, 8): Custo = 139 (20, 0): Custo = 100 Portanto, a quantidade de cada produto que a empresa deve produzir para minimizar o custo é de 10 unidades de A e 10 unidades de B. Questão A Pesquisa Operacional tem como objetivo apoiar a tomada de decisões em situações complexas. Com relação a esse tema, analise as seguintes asserções: I. A Pesquisa Operacional é uma ciência que se baseia apenas em técnicas quantitativas e matemáticas para a solução de problemas. PORQUE II. Embora a Pesquisa Operacional utilize métodos matemáticos e estatísticos para solucionar problemas, é importante considerar outros aspectos, como as limitações e restrições do ambiente, os valores e preferências dos decisores, e a análise de cenários futuros, por exemplo. Analisando as asserções realizadas acima, assinale a opção que representa a correta razão entre elas. Ambas as asserções estão incorretas. A asserção I está correta e a asserção II está incorreta. A asserção I está correta e a asserção II é uma justificativa da asserção I. X A asserção I está incorreta e a asserção II está correta. A asserção I está correta e a asserção II está correta, mas não é uma justificativa da asserção I. Respondido em 03/05/2023 11:11:49 Explicação: I - Falsa. II - Correta. Embora a Pesquisa Operacional seja uma disciplina fortemente baseada em técnicas quantitativas e matemáticas, ela também pode envolver aspectos qualitativos, como a análise de cenários, as preferências dos decisores e as limitações do ambiente. Questão (Adaptado de GOLDBARG; LUNA, 2005) A Tabela a seguir apresenta a proporção de cada material na mistura para a obtenção das ligas passíveis de fabricação por uma metalúrgica que deseja maximizar sua receita bruta. O preço está cotado em Reais por tonelada da liga fabricada. Também em toneladas estão expressas as restrições de disponibilidade de matéria-prima. A variável de decisão para a modelagem deste problema é xi que indica a quantidade em toneladas produzidas da liga especial de baixa resistência (i = 1) e especial de alta resistência (i = 2). Assim, a função objetivo deste problema é: Min f(x) = 5.000x1 + 3.000x2 Max f(x) = 5.000x1 + 3.000x2 X Max f(x) = 3.000x1 + 5.000x2 Min f(x) = 3.000x1 + 5.000x2 Max f(x) = 0,25x1 + 0,50x2 Respondido em 03/05/2023 11:07:01 Explicação: A resposta certa é:Max f(x) = 3.000x1 + 5.000x2 Questão Uma empresa de computadores norte-americana possui fábricas em São Francisco e em Chicago. A empresa fornece para a costa oeste, com uma base em Los Angeles, e para a costa leste, com uma base na Flórida. A fábrica de São Francisco tem capacidade de produção de 5.000 notebooks, enquanto a de Chicago tem capacidade para 2.000 notebooks. Os revendedores em Los Angeles precisam receber 4.800 unidades, enquanto na Flórida são 3.000 unidades. Os custos de transporte são apresentados a seguir: O modelo para minimizar os custos de transporte incorridos é um exemplo do seguinte problema típico de programação linear: X Problema de transporte. Problema da mistura. Problema do planejamento de produção. Problema de transbordo. Problema da designação. Respondido em 03/05/2023 10:57:21 Explicação: A resposta certa é:Problema de transporte. Questão Existem classes de modelos de programação linear que são adaptáveis a uma série de situações práticas, sendo considerados como ''problemas típicos''. O problema em que o tomador de decisão deseja determinar níveis de utilização de matérias-primas na composição de uma ração alimentar, respeitando certas características nutricionais e estando limitado à disponibilidade de matérias- primas e insumos, bem como ao atendimento da demanda, é um exemplo do seguinte problema típico de programação linear: Problema da designação. X Problema da mistura. Problema do planejamento de produção. Problema de transporte. Problema de transbordo. Respondido em 03/05/2023 10:57:48 Explicação: A resposta certa é: Problema da mistura. Muitos modelos de programação linear representam situações em que o tomador de decisão deseja minimizar o custo para atender a determinadas condições (restrições). O problema da mistura, também conhecido como o problema da dieta, é um dos modelos clássicos que se encaixa neste tipo de padrão. O problema da dieta foi proposto pela primeira vez por Stiger (1945), tendo sido um dos primeiros problemas de otimização linear a ser implementado na prática com sucesso. Neste tipo de problema, o tomador de decisão deseja determinar níveis de utilização de matérias-primas na composição de uma ração alimentar, que deve respeitar certas características nutricionais, estando limitado à disponibilidade de matérias-primas e insumos, bem como ao atendimento da demanda. É importante destacar que este tipo de problema não se limita à dieta humana, sendo aplicado também à elaboração de rações para gado, peixe, aves etc. Entretanto, de forma mais ampla, o problema da mistura não se restringe apenas à composição de rações alimentares. O problema da mistura pode ser aplicado à produção de ligas metálicas, à especificação de combustíveis, à fabricação de remédiosou de produtos químicos em geral, à produção de adubos ou de papel. Em suma, o problema da mistura representa uma classe de modelos clássicos, que podem ser aplicados a diferentes setores. Neste tipo de problema, diferentes insumos devem ser misturados em uma proporção ideal para fabricar produtos para a comercialização. Questão Uma confeitaria produz três tipos de bolos: de chocolate, de laranja e de limão. As quantidades de alguns ingredientes de cada tipo de bolo estão na tabela a seguir O modelo matemático para o planejamento da produção diária de bolos, com o objetivo de maximizar o lucro da confeitaria, é dado por: Com base nesses dados, respondonda às questões. O lucro máximo obtido com a produção dos três tipos de bolo é de $ 160,00. Caso a disponibilidade de farinha aumentasse para 30 kg, o lucro máximo da confeitaria: X Não sofreria alteração. Passaria a $ 200,00. Passaria a $ 180,00. Passaria a $ 240,00. Passaria a $ 320,00. Respondido em 03/05/2023 11:10:48 Explicação: Com podemos ver o com o gabarito do Solver, não haveria alteração: Questão Uma mãe deseja que seus filhos tenham uma alimentação equilibrada e, por isso, consultou uma nutricionista, que lhe recomendou que eles consumam por dia, no mínimo, 10 mg de vitamina A, 70 mg de vitamina C e 250 de vitamina D. Mas essa mãe também está preocupada com os custos. Ela deseja oferecer aos filhos a dieta equilibrada, porém ao menor custo possível. Para ajudar nos cálculos, ela fez uma pesquisa sobre informações nutricionais para diferentes tipos de alimento, conforme apresentado a seguir. Tabela de informações nutricionais em mg Vitamina Leite (L) Carne (kg) Peixe (kg) Salada (100 g) A 2 2 10 20 C 50 20 10 30 D 80 70 10 80 A mãe também foi ao supermercado e verificou que um litro de leite custa $ 2,00, um quilo de carne custa $ 20,00, um quilo de peixe custa $ 25,00, e que para preparar 100 g de salada ela gastaria $ 3,00. O modelo matemático para o planejamento da alimentação das crianças, buscando minimizar o custo, é dado por: Min Z = 2x1 + 20x2 + 25x3 + 3x4 s. a.: 2x1 + 2x2 + 10x3 + 20x4 ≥ 10 50x1 + 20x2 + 10x3 + 30x4 ≥ 70 80x1 + 70x2 + 10x3 + 80x4 ≥ 250 x1, x2, x3, x4 ≥ 0 Sendo: x1 = litros de leite a serem consumidos por dia pelas crianças x2 = quilos de carne a serem consumidos por dia pelas crianças x3 = quilos de peixe a serem consumidos por dia pelas crianças x4 = 100 g de salada a serem consumidos por dia pelas criança Em relação ao dual para o problema, é correto afirmar que: As restrições do dual são do tipo ≤. As variáveis de decisão do dual não têm restrição de sinal. As restrições do dual são do tipo =. X As variáveis de decisão do dual são não-positivas. As variáveis de decisão do dual são não-negativas. Respondido em 03/05/2023 11:07:55 Explicação: Como temos todas as restrições do primal sendo de ≥, as variáveis de decisão do dual só podem ser não- positivas. Questão A Tabela a seguir apresenta a proporção de cada material na mistura para a obtenção das ligas passíveis de fabricação por uma metalúrgica que deseja maximizar sua receita bruta. O preço está cotado em reais por tonelada da liga fabricada. Também em toneladas estão expressas as restrições de disponibilidade de matéria-prima. A variável de decisão para a modelagem deste problema é xi, que indica a quantidade em toneladas produzidas da liga especial de baixa resistência (i = 1) e da especial de alta resistência (i = 2). Assim, para a solução ótima deste problema, a produção de ligas especiais de alta resistência pela metalúrgica deve ser de: Fonte: Adaptado de Goldbarg e Luna (2005, p. 36) X 1,4 11,4 31,4 100,4 45,4 Respondido em 03/05/2023 11:10:30 Explicação: A resposta certa é: 1,4 Questão Um treinador necessita formar um time de nadadores para competir em uma prova olímpica de 400 metros medley. Os nadadores apresentam as seguintes médias de tempo em cada estilo: O treinador deseja designar os nadadores para os diferentes estilos de modo a obter o menor tempo possível para completar o medley. Considere que a variável de decisão do modelo matemático para este problema é xij, que recebe o valor igual a ''1'' se decidirmos que o estilo ''i'' será alocado ao designado ''j'', sendo ''0'' se decidirmos o contrário, de tal forma: X11= 1, se o nado livre é alocado ao nadador 1; zero, caso contrário. X12= 1, se o estilo peito é alocado ao nadador 1; zero, caso contrário. X13 =1, se o estilo borboleta é alocado ao nadador 1; zero, caso contrário. X14=1, se o estilo costas é alocado ao nadador 1; zero, caso contrário. X21= 1, se o nado livre é alocado ao nadador 2; zero, caso contrário. X22= 1, se o estilo peito é alocado ao nadador 2; zero, caso contrário. X23= 1, se o estilo borboleta é alocado ao nadador 2; zero, caso contrário. X24= 1, se o estilo costas é alocado ao nadador 2; zero, caso contrário. X31= 1, se o nado livre é alocado ao nadador 3; zero, caso contrário. X32= 1, se o estilo peito é alocado ao nadador 3; zero, caso contrário .X33= 1, se o estilo borboleta o é alocado ao nadador 3; zero, caso contrário. X34= 1, se o estilo costas é alocado ao nadador 3; zero, caso contrário. X41= 1, se o nado livre é alocado ao nadador 4; zero, caso contrário. X42= 1, se o estilo peito é alocado ao nadador 4; zero, caso contrário. X43= 1, se o estilo borboleta é alocado ao nadador 4; zero, caso contrário. X44= 1, se o estilo de costas é alocado ao nadador 4; zero, caso contrário. Assim, na configuração da equipe que minimiza o tempo total para completar o medley, é correto afirmar que: O nadador 3 é alocado para o estilo peito. O nadador 3 não é alocado para nenhum estilo. X O nadador 3 é alocado para o nado livre. O nadador 3 é alocado para o estilo borboleta. O nadador 3 é alocado para o estilo costas. Respondido em 03/05/2023 11:10:23 Explicação: A resposta certa é: O nadador 3 é alocado para o nado livre.
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