Pesquisa Operacional Professora Alessandra Martins

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Pesquisa Operacional
Introdução
Profa. Alessandra Martins Coelho
agosto/2013
 
Operational Research 
Pesquisa Operacional - (Investigação 
operacional, investigación operativa)
Termo ligado à invenção do radar (Inglaterra – 
1934), atribuído à Rowe (1938)
 
Origens
Revolução industrial: 
Crescimento das organizações Dificuldade na alocação
 + Eficaz dos recursos 
Complexidade dos problemas Disponíveis às atividades
 Início das atividades:
Análise científica do uso operacional de recursos militares de maneira sistemática – 
2ª Guerra Mundial - Problemas estratégicos e táticos
 
Fatores chaves para o 
crescimento da PO
– Readaptação do parque industrial;
– Desenvolvimento e aperfeiçoamento de técnicas de 
PO;
– Desenvolvimento dos recursos computacionais
– Dantzig – método simplex – otimização linear
 
• Evolução rápida - Inglaterra e Estados Unidos
 1ª Conferência Internacional – 1957 - Oxford
 Estudos de casos ou problemas específicos
 Modelos e métodos matemáticos em diversos temas 
(teoria de estoques, substituição de equipamentos, 
teoria de filas, programação (scheduling) de tarefas 
em máquinas, teoria dos jogos, fluxo em redes e 
otimização linear.
 Início da década de 50 e final da década de 60 – 
aplicação setores público e privado.
 O avanço da PO - aumento da velocidade de 
processamento; quantidade de memória - 
execução de problemas mais complexos - 
 
Pesquisa Operacional
 Pesquisa Operacional: PO propõe uma 
abordagem científica sobre a tomada de 
decisões
• Ideias e processos para articular e modelar 
problemas de decisão, determinando os objetivos 
do tomador de decisão e as restrições sob as 
quais se deve operar
 Métodos matemáticos, estatísticos e algorítmicos
 
Conceito de Decisão
 Chiavenato (1997) - “o processo de análise entre 
várias alternativas disponíveis do curso de ação 
que a pessoa deverá seguir”
 Wikipédia - “o processo pelo qual são escolhidas 
algumas ou apenas uma entre muitas 
alternativas para as ações a serem realizadas”
 
Exemplos de decisão
 escolher uma localização dentre várias 
disponíveis;
 determinar a melhor composição de uma certeira 
de ações;
 escolher uma entre várias alternativas que 
balanceia os recursos de produção, como mão 
de obra disponível, contratação, demissão, 
estoque.
 
A natureza
• aplicada a problemas associados a condução e a 
coordenação de operações ou atividades numa 
organização.
• possui um amplo espectro de utilização: 
– Governo e suas agências, indústrias, empresas comerciais e de 
serviço.
– adota um enfoque sistêmico para os problemas.
– busca a solução “ótima” para o problema.
• Ramo multidisciplinar 
– Engenharia, computação, economia, estatística, administração, 
matemática, ciências comportamentais.
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
- objetivos a serem 
alcançados
- possíveis caminhos para 
a solução do modelo
- definição das limitações 
técnicas do sistema
- relação do sistema com 
outros da empresa ou 
do ambiente externo
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
- conjunto de equações (funções 
objetivo e restriçoes de 
igualdade) e inequações 
(restrições de desigualdade) 
que tem como objetivo 
otimizar a eficiência do 
sistema e oferecer subsídios 
para que o tomador de decisão 
identifique as limitações do 
mesmo.
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
- uso de várias técnicas de PO. 
Ex.:
 Simplex (programação linear 
e programação em redes)
 Branch-and-bound 
(programação inteira)
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
- Um modelo é considerado 
válido se conseguir 
representar ou prever, com 
precisão aceitável, o 
comportamento do sistema 
em estudo
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final.
- deve ser controlada e 
acompanhada de maneira a 
detectar e corrigir possíveis 
mudanças da nova solução, 
o que pose fazer cm que 
algumas partes do modelo 
sejam reformuladas.
 
Fases de uma estudo de pesquisa 
operacional
(1) definição do problema;
(2) construção do modelo;
(3) solução do modelo;
(4) validação do modelo;
(5) implementação da solução;
(6) avaliação final. - verificar se o objetivo final foi 
alcançado
 
Exemplos
• Programação linear: mix de produção, mistura de 
matérias-primas, modelos de equilíbrio econômico, 
carteiras de investimentos, roteamento de veículos, jogos 
entre empresas;
• Modelos em redes: rotas econômicas de transporte, 
distribuição e transporte de bens, alocação de pessoal, 
monitoramento de projetos;
• Teoria de filas: congestionamento de tráfego, operações 
de hospitais, dimensionamento de equipes de serviço;
 
Ferramentas da Pesquisa Operacional
Modelos determinísticos: programação linear; em 
redes; binária e inteira; por metas ou 
multiobjetivo; programação não linear; dinâmica 
determinística
Modelos estocásticos: teoria das filas; modelos 
de simulação; programação dinâmica estocástica 
(cadeias de markov); teoria dos jogos
Outras técnicas: Metodologia Multicritério de apoio 
a Decisão; Análise Envoltória de Dados; 
Inteligência Artificial(Inteligência Computacional; 
Heurísticas e Metaheurísticas
 
Principais Sociedades 
Profissionais ligadas à PO
INFORMS – The Institute for Operations Research and the 
Management Sciences (1995)
EURO - European Operational Research Society
IFORS - International Federation of Operational Research 
Societies
SOBRAPO - Sociedade Brasileira de Pesquisa 
Operacional (1968)
ABEPRO – Associação Brasileira de Engenharia de 
Produção
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