Apostila 1 Pesquisa Operacional conceitos Básicos

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Tecnólogo em Produção Industrial
Pesquisa Operacional
Pesquisa Operacional
Conceitos básicos 
O nome Pesquisa Operacional apareceu pela primeira 
vez durante a segunda guerra mundial, quando equipes de 
pesquisadores procuravam desenvolver métodos para 
resolver determinados problemas militares.
Características da Pesquisa Operacional
•Utilização de técnicas e métodos científicos 
multidisciplinares
•Visão Sistêmica x Especialização.
•Utilização de Modelos.
•Difusão do uso de micro computadores. 
A Pesquisa Operacional é uma metodologia que agrega, 
em sua teoria, quatro ciências fundamentais para o processo 
de preparação , análise e tomada de decisão;
•Economia
•Matemática
•Estatística
•Informática
Como conseqüência desta abordagem multidisciplinar 
podemos ter as seguintes abordagens; 
•Aplicabilidade gerencial
•Métodos matemáticos – Estatísticos
•Construção de algoritmos computacionais
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Problema Clássico
Uma marcenaria deseja estabelecer uma 
programação diária de produção. Atualmente, a oficina faz 
apenas dois produtos: Mesa e Armário, ambos em um 
único modelo. Para efeito de simplificação, vamos 
considerar que a marcenaria tem limitações em somente 
dois recursos: Madeira e Mão de Obra, cujas 
disponibilidades diárias são mostradas na tabela a seguir;
8 horas homemMão de obra
12 m2Madeira
DISPONIBILIDADERECURSO
O processo de produção é tal que, para fazer uma 
mesa a fábrica gasta 2 m2 de madeira e 2H.h. de mão de 
obra. Para fazer um armário a fábrica gasta 3 m2 de 
madeira e 1 H.h. de mão de obra.
Além disso, o fabricante sabe que cada mesa dá 
uma margem de contribuição para o lucro de R$ 400,00 
e cada armário, de R$ 100,00.
O problema do fabricante é encontrar o programa de 
produção que maximiza a margem de contribuição total
para o lucro. 
Solução: 
Produzir X Mesas e Y Armários por dia
Introdução ao conceito básico de Decisão
Uma decisão é um curso de ação escolhido pela 
pessoa, como o meio mais efetivo à sua disposição 
para alcançar os objetivos procurados.
Identificação 
do ProblemaSintomas
Processo 
decisório
Processo decisório
•É seqüencial
•É um processo complexo
•Envolve valores subjetivos
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Classificação das Decisões
A) Nível estratégico
O nível estratégico de uma decisão diz respeito à 
sua importância e abrangência com relação à 
organização
Quanto mais a atividade e os resultados de uma 
organização forem afetados pela organização, mas 
estratégica ela será.
B) Grau de estruturação
Refere-se à disponibilidade de indicadores, em 
ordens ou passos, que possibilitam a repetição e o 
alcance dos resultados em um processo decisório, 
em outras ocasiones ou situações. 
Uma decisão é tão mais estruturada quanto mais 
intimamente o processo deve ser acompanhado.
Nível estratégico
Grau de 
estruturação 
da decisão
Programa de 
pesquisa e 
desenvolvimento
Contratação de
um diretor
Escolha de capa 
de revista 
Financiamento de 
Capital de Giro
Programação 
Orçamentária
Diversificação por 
aquisição de 
empresa
Administração de 
Estoques
Programação da 
Produção
Localização de 
uma nova Fábrica
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Enfoque gerencial da Pesquisa Operacional
A pesquisa operacional tem sido vista pelos 
gerentes sob dois enfoques diferentes quanto à 
abordagem na aplicação prática no campo da 
gestão empresarial;
• Enfoque Clássico: Busca da solução ótima
• Enfoque atual: Uso do modelo para 
identificação do problema correto. 
Enfoque Clássico
O enfoque clássico da Pesquisa Operacional é 
derivado do conceito quantitativo clássico da 
Pesquisa Operacional
• Arte de aplicar técnicas de modelagem
• Rigor matemático
• Pouca flexibilidade do modelo matemático
Parte da ciência administrativa que desenvolveu 
métodos operacionais que servem, às vezes, 
para resolver certos problemas 
Enfoque Atual
Outra visão decorre de um conceito qualitativo
da Pesquisa Operacional.
A importância da PO estaria, na sua influência 
sobre o modo pelo qual os administradores 
abordariam o problema.
• Foco no Método de Solução => Formulação do 
modelo
• Rigor matemático => espírito crítico
• Informação x grau de incerteza
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Fases de um estudo de Pesquisa Operacional
Definição do 
Problema
Construção 
do modelo
Solução do 
modelo
Validação do 
Modelo
Implementação dos 
Resultados
Avaliação
Experiência
Percepção Ou Demanda Por solução
O modelo no processo de decisão
Uma decisão é um curso de ação escolhido pela 
pessoa, como o meio mais efetivo à sua disposição 
para alcançar os objetivos procurados.
Criação de 
alternativas
Reconhecimento 
do problema
Avaliação das 
alternativas
O modelo permite
•Visualização da estrutura do sistema real em análise
•Representação das informações e suas inter-relações
•Sistemática de análise do valor de cada alternativa
•Instrumento de comunicação e discussão
Percepção Decisão
Critérios
Dependendo da forma como o processo de decisão é abordado 
pelo analista e da própria natureza da decisão, podemos identificar os 
seguintes modelos;
•Modelos conceituais
Relacionam de forma seqüencial e lógica as informações e as 
fases do processo de decisão, permitindo um desenvolvimento 
controlado e consistente com os objetivos em mente.
•Modelos simbólicos ou matemáticos
São baseados na pressuposição de que todas as informações e 
variáveis podem ser quantificadas. Isso nos leva a utilizar símbolos e 
funções matemáticas para descrever e operar o sistema.
•Modelos heurísticos
São construídos quando a complexidade é de tal ordem que a 
utilização de relações matemáticas torna-se impraticável. Os modelos 
construídos com base nas técnicas de inteligência artificial são
considerados modelos heurísticos.
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Em qualquer situação que exija uma decisão, o passo fundamental 
para compreender a natureza do problema é a identificação de todos os 
fatores envolvidos, que fornecem elementos para análise e conclusão. 
Esses fatores são chamados de variáveis do problema.
•Variáveis de decisão.
São aquelas que foram definidas pelo analista como fornecedoras 
das informações que servirão de base para o gerente chegar à 
decisão. 
•Variáveis controláveis ou endógenas.
São as variáveis geradas pelo próprio modelo, durante o processo
de solução, sendo dependente dos dados fornecidos, das hipóteses
estabelecidas e da própria estrutura do modelo.
•Variáveis não controláveis ou exógenas.
São os fatores ou dados externos fornecidos ao modelo e que 
representam as hipóteses assumidas ou as condições que devem ser
respeitadas.
Modelos Matemáticos
A metodologia da pesquisa operacional é mais 
desenvolvida para a solução de problemas que podem ser 
representados por modelos matemáticos.
O Modelo mais apropriado para um dado contexto ou 
problema depende de vários fatores como;
•Natureza matemática das relações entre variáveis
•Objetivos do encarregado da decisão
•Nível de incerteza associado ao ambiente da decisão
Com base nestas considerações, podemos dividir os 
modelos matemáticos em dois grandes grupos;
•Modelos de simulação.
•Modelos de otimização.
Modelos de Simulação
São modelos que procuram oferecer uma representação 
do mundo real com o objetivo de permitir a geração e análise 
de alternativas,antes da implementação de qualquer uma 
delas.
Modelo de 
Simulação
Escolha 
da 
Melhor 
Solução
Uma característica importante é que o critério de 
escolha da melhor alternativa não é fixado na estrutura do 
modelo, sendo aplicado pelo analista, conforme a 
representação abaixo;
Solução 1
Solução 
Escolhida
Hipótese 3
Hipótese 2
Hipótese 1
Solução 1
Solução 1
Critérios de escolha
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Modelos de Otimização
São estruturados para selecionar uma única alternativa 
que será considerada ótima segundo o critério estabelecido 
pelo analista.
Modelo de Otimização
•Representação do sistema
•Critério de seleção da alternativa
Uma característica importante é que o critério de 
escolha da melhor alternativa faz parte da estrutura do 
modelo, que encontra a melhor alternativa através da 
aplicação de algoritmos matemáticos.
Solução 
Ótima
Dados e 
Informações
do sistema
Decisão