A EVOLUÇÃO DA PESQUISA OPERACIONAL

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A EVOLUÇÃO DA PESQUISA OPERACIONAL
O termo Pesquisa Operacional, traduzido do inglês operational research, foi empregado pela primeira vez em 1939, na Inglaterra, vinculado à invenção do radar para detectar a presença de inimigos em território britânico.
Na Segunda Guerra Mundial, a pesquisa operacional teve seu grande salto ao ser utilizado por grupos multidisciplinares de cientistas para resolver problemas militares de natureza logística, tática e estratégica.   Por esse motivo, ao final da guerra, houve uma grande evolução na pesquisa operacional.
Esse avanço é o resultado da aplicação do método científico e, com isso, a criação dos modelos matemáticos que, a partir de dados e fatos, permitiram perceber os problemas em estudos, ensaiar e avaliar o resultado hipotético de estratégias ou decisões alternativas.
Em 1947, foi implantado nos EUA um projeto no pentágono com o objetivo de apoiar as decisões operacionais das forças aéreas americanas. A partir de um matemático membro desse projeto, George Dantzig, foi desenvolvido o método simplex para a resolução de problemas de programação linear.
Em 1967, o periódico inglês Operational Research propõe uma definição para pesquisa operacional que, segundo Arenales et al. (2007), diz: “ Pesquisa Operacional é a aplicação de métodos científicos a problemas complexos para auxiliar no processo de tomadas de decisão, tais como projetar, planejar e operar sistemas em situações que requerem alocações eficientes de recursos escassos”.
No Brasil, nessa mesma década, em 1968, no ITA, foi realizado o primeiro simpósio brasileiro de pesquisa operacional e, logo, em seguida foi fundada a Sociedade Brasileira de Pesquisa Operacional - SOBRAPO.
 Pesquisa Operacional
 
Fonte: http://adm2014.webnode.com.br/products/pesquisa-operacional/
 
Segundo a Sociedade Brasileira de Pesquisa Operacional, a pesquisa operacional - P.O. é definida como uma ciência aplicada voltada para a resolução de problemas reais. Esses problemas devem ser especificados de forma quantitativa sendo associadas às pessoas, máquinas e ao movimento. Um problema voltado para as pessoas está relacionado à condução e a coordenação das operações ou atividades dentro de uma organização e suas relações de trabalho.  Nas máquinas, o problema abrange a eficiência, produtividade e os métodos de controle da qualidade e, por fim, o movimento envolve transporte, estoque, distribuição, localização, dentre outros.
A partir desse entendimento sobre a abrangência da pesquisa operacional, pode-se afirmar que as características da pesquisa operacional são:
 - Pesquisa sobre as operações de toda a organização;
 - Otimização das operações;
 - Aplicação dos mais recentes métodos e técnicas científicas;
- Desenvolvimento e utilização dos modelos analíticos, projeto e utilização de operações experimentais;
- Emprego de equipes mistas de pesquisa.
Outro conceito bastante difundido sobre a pesquisa operacional está relacionado ao uso de modelos matemáticos, estatística e algoritmos para a tomada de decisão ao qual nos dá condições para:
  - Solucionar problemas reais;
 - Tomar decisões embasadas em fatos, dados e correlações quantitativas;
 - Minimizar os custos e maximizar o lucro;
 - Conceber, planejar, analisar, implementar, operar e controlar sistemas por meio da tecnologia bem como de métodos de outras áreas do conhecimento
 - Encontrar a melhor solução para um problema, ou seja, a solução ótima.
 
Em suma, pode-se dizer que a pesquisa operacional é uma ferramenta para o trabalho da gestão que busca propor soluções ótimas para os problemas, que são um estado diferente do estado desejado, trazendo condições para que a tomada de decisão seja concisa para que o objetivo seja atingido.
 
 Resumo: Conhecemos nesse encontro a origem da pesquisa operacional e seus conceitos básicos. 
 
Quer aprofundar sobre o assunto?
 
  -A IMPORTÂNCIA E A APLICAÇÃO DA PESQUISA OPERACIONAL NOS CURSOS DE GRADUAÇÃO EM ADMINISTRAÇÃO
Conheça a importância do estudo da pesquisa operacional e seus benefícios para a tomada de decisão e a sua evolução e aplicação da mesma. 
 - Pesquisa Operacional - O que é e para que serve.
Nesse sítio conheça, de forma objetiva, os conceitos básicos sobre a pesquisa operacional
 https://gasquelinear.wordpress.com/2015/06/02/pesquisa-operacional-o-que-e-e-para-que-serve/
Referência
ARENALES, M.; ARMENTANO, V.; MORABITO, R.; YANASSE, H. Pesquisa operacional para cursos de engenharia. Editora Campus, 2007.
MIRSHAWKA, V. Aplicações de pesquisa operacional. Editora Nobel, 1981.
WILKER, Braulio. Pesquisa Operacional. Administradores. Disponível em: <http://www.administradores.com.br/artigos/tecnologia/pesquisa-operacional-visao-geral/57475/> Acesso em: 01 dez. 2015.
Tomada de decisão
Falamos muito no encontro anterior sobre a tomada de decisão. Mas, qual a sua importância na pesquisa operacional, em nosso cotidiano ou em uma organização?
A tomada de decisão está presente em vários momentos de nossa vida desde a escolha do que vamos comer no café da manhã até o que iremos vestir ao sair de casa. Essas decisões que tomamos no presente delineiam o nosso futuro e são inerentes ao ser humano. São uma necessidade de escolher entre muitas alternativas, uma ou outras ações, para serem realizadas em diversas situações que poderão surgir de forma inesperada. 
Fonte: http://blogtek.com.br/tomada-decisao-grupo-tecnica-escada/
Em um contexto empresarial, a tomada de decisão é uma responsabilidade dos gestores dentre as muitas variáveis que caracterizam os problemas. Os problemas são situações que a empresa precisa resolver para atingir seus objetivos.
Modelagem
É uma representação de um sistema real que já existe ou está aguardando ser executado. Pode reproduzir o funcionamento do sistema de modo a aumentar sua produtividade ou servir de modelo para seja utilizado na definição da estrutura ideal do sistema.
Essas diferentes possibilidades fazem com que o processo de modelagem ajude a decidir sobre alternativas possíveis e conflitantes nos quais é comum usarmos a intuição. Isso porque com a modelagem são criados modelos que permitem simplificar a realidade e realizar simulações que são alteradas as variáveis do problema a fim de encontrar uma solução ótima embasada em um maior conhecimento dos dados e informações relevantes sobre os problemas.
Desta forma, as tomadas de decisão se tornam mais assertivas com a modelagem, mas, isso não quer dizer que podemos descartar a intuição.  Essas decisões devem ser consideradas conjuntamente as duas opções para alcançar um aperfeiçoamento. A seleção das informações para o problema compete à intuição e a criação de possíveis cenários para a análise, validação e resultados aos modelos.
 
Fonte: http://1.bp.blogspot.com/-a5xmdARZt1s/TbV70dXwD4I/AAAAAAAAAXI/1n5taT5G-yE/s1600/po2.PNG
Além de ajudar na tomada de decisão, a utilização da modelagem no processo de decisão tem diversas vantagens nos quais se destacam:
 - Torna explícitos os objetivos dos gestores responsáveis pela tomada de decisão;
 - Identificar e armazenar as diversas decisões que influenciam no atingimento dos objetivos;
 - Identifica e armazenar as relações entre diferentes decisões;
 - Identifica limitações dos sistemas;
 - Determina variáveis a serem consideradas e sua quantificação;
 - Permite a comunicação e o trabalho em grupo;
Portanto, os modelos são ferramentas consistentes para o processo de avaliação e divulgação de políticas empresariais distintas.
A pesquisa operacional e a administração de empresas
Nos últimos anos a pesquisa operacional tem obtido um crescimento significativo dentro da administração de empresas tanto na quantidade quanto na variedade de suas aplicações. 
Esse crescimento é o resultado do uso extensivo das técnicas que estão sendo aplicadas em diversas áreas de diferentes tipos de organização.  Muitas indústrias de diversos ramos, por exemplo, automotivo, eletrônica, comunicação, computadores, energia elétrica e transporte, têm aproveitadoessa ciência e as vantagens proporcionadas pela P.O.
Hospitais e instituições financeiras cientes dos problemas que podem ser resolvidos por essas técnicas particulares da pesquisa operacional optaram também por adotá-la.
Fonte: http://www.blogvarzeapaulista.com/news/resolvendo-problemas-pessoais/
Dentre as vantagens que a P.O. podem oferecer temos:
- Representação da realizada aprendida em determinado momento emergida sob a forma gráfica;
- Sem perder a essência é possível visualizar de forma simples a amplitude das variáveis;
- Ajuda a identificar várias relações possíveis entre os elementos da realidade;
- Possibilita compreender relações complexas;
- Serve como base para estabelecer e aprimorar parâmetros.
Já suas limitações estão relacionadas a:
- Limitações na identificação de todas as variáveis relevantes que influenciam em determinada situação;
 -  Problemas na definição das propriedades a serem mensuradas e na especificação de procedimentos para tal;
 -  Dificuldades no entendimento entre os provedores e os usuários da informação.
 - A representação simplificada de um problema prático por meio de um modelo matemático permite que sobre ele se aplique técnicas e métodos que facilitam a obtenção de uma solução
Pergunta: Em qual tipo de organização a P.O. pode ter uma maior contribuição?
Resumo: conhecemos nesse encontro conceitos relevantes a P.O. como a tomada de decisão, modelagem e sua aplicação na administração.
Quer aprofundar sobre o assunto?
 - Artigos
 - PESQUISA OPERACIONAL: NA TOMADA DE DECISÕES ADMINISTRATIVA
Nesse artigo buscou mostrar como a pesquisa operacional pode contribuir para a busca da otimização das operações que ocorrem dentro de uma empresa.
http://intertemas.unitoledo.br/revista/index.php/ETIC/article/viewFile/2123/2320
 - Organização e gerenciamento de frota e terminais em empresas de transporte de carga através de modelos de pesquisa operacional
Nesse artigo é discutida a aplicação de modelos de Pesquisa Operacional como base para o gerenciamento de operações e análise de tecnologias em empresa de transporte de carga.
http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/1502
Referência
 ARENALES, M.; ARMENTANO, V.; MORABITO, R.; YANASSE, H. Pesquisa operacional para cursos de engenharia. Editora Campus, 2007.
MIRSHAWKA, V. Aplicações de pesquisa operacional. Editora Nobel, 1981.
WILKER, Braulio. Pesquisa Operacional. Administradores. Disponível em: <http://www.administradores.com.br/artigos/tecnologia/pesquisa-operacional-visao-geral/57475/> Acesso em: 01 dez. 2015.
Principais técnicas de pesquisa operacional
PROGRAMAÇÃO LINEAR
É uma importante área da P.O. que visa resolver problemas de otimização nos quais as funções e as restrições são todas lineares. É utilizado com sucesso na solução de problemas relativos à alocação de pessoal, mistura de materiais, distribuição, transporte, carteira de investimento, avaliação da eficiência, dentre outras.
Teoria das filas
Imagine um cliente que esteja em uma fila de supermercado ou banco. Em qualquer uma das situações pode ser atendido imediatamente ou esperar por um serviço ou oportunidade. A solução para esse problema, para muitos, é simplesmente. Basta aumentar a capacidade de atendimento, mas, devido a limitação do espaço ou por inviabilidade econômica essa solução não se torna interessante para as empresas.
Nessa teoria estudamos o comportamento das filas em espera através de análise matemáticas precisas e propriedades mensuráveis das filas com o objetivo de encontrar um ponto de equilíbrio. Não visa encontrar uma solução ótima para uns problemas, mas, a probabilidade de ocorrer o fato.
Na administração tem sido aplicadas na solução de problemas relativos a congestionamento de tráfego, máquinas de serviços sujeitas à quebra, determinação do nível de uma força de serviço, programação do tráfego aéreo, projetos de represas, programação de produção e operação de hospitais.
Fonte: http://www.tdah-reconstruindoavida.com.br/2012/03/tdah-um-radar-sempre-ligado.html
Teoria da Simulação
É uma ferramenta que permite analisar o efeito de mudança em sistemas já existentes e prever a performance em novos sistemas em diferentes circunstâncias.  Para isso, são criados modelos representativos de um processo ou sistema do mundo real para o estudo do seu comportamento.  Esse comportamento é analisado por meio das relações entre os objetos de interesse do sistema e, ao ser validado permite questionamento sobre o seu funcionamento no mundo real.  Ademais, pode ser aplicado antes da construção de um sistema na fase de um projeto.
Teoria dos Grafos
Para compreendermos essa teoria, primeiramente, é preciso descobrir o que é grafo. Grafo é uma representação gráfica usada para modelagens reais de redes e relacionamentos.  Pode representar distância entre cidades,  conexões de comunicação, árvores genealógicas, dentre outras.   Através da utilização de algoritmos são utilizados no planejamento e programação de projetos em rede PERT/CPM.
 
 
Figura: grafo
Fonte: http://www.ime.usp.br/~pf/algoritmos_para_grafos/aulas/bridges.html
Fases do Estudo de Pesquisa Operacional
 
Um estudo de pesquisa operacional para a resolução de problemas geralmente envolve fases que devem ser transpostas para alcançar a solução ótima.
1 - Formulação do problema
Essa é a fase mais importante do estudo porque a partir dela o modelo é concebido. Por isso, as informações coletadas devem ter o máximo de precisão e consistência possível para que seja determinado o objetivo do estudo, a identificação das alternativas de restrições, limitações e exigências do sistema e, trace os possíveis caminhos a serem percorridos.
2 – Construção do modelo
                                           
A modelagem matemática é predominante nessa fase onde equações e inequações são aplicadas na função objetivo, nas restrições. Cabe nessa etapa distinguir variáveis controláveis ou decisivas das não controláveis. Por exemplo: em um comércio o preço praticado pelo mercado é considerado uma variável não controlável enquanto a quantidade a ser reposta em um estoque é uma variável controlável.
3 - Resolução do modelo
O objetivo dessa fase é encontrar uma solução do modelo proposto através da utilização de diversas técnicas matemáticas que vão desde as mais simples até as técnicas mais complexas. Existem muitos softwares que oferecem a resolução dos problemas oferecendo rapidez confiabilidade e extremo rigor. São exemplos:
Solver do Excel da Microsoft;
Global Optimization Toolbox e MapleSim da Maplesoft;
LINDO API e LINGO da LINDO Systems;
4 - Teste do modelo e da solução. 
Chegou a hora, nessa etapa, de verificar a validade do modelo, ou melhor, verificar se os resultados encontrados atendem o modelo real do problema. Um modelo é considerado válido se for capaz de fornecer uma precisão aceitável do comportamento do sistema, levando em consideração sua inexatidão em representar o sistema.
A simulação, após sua implantação, nos permite detectar se novas soluções são necessárias para possíveis melhorias. 
5 - Controle das soluções. 
Devemos identificar parâmetros e valores fixos que envolvem o problema. O controle dos parâmetros é importante para detectar desvios durante o processo. As variações nos parâmetros implicam em correção do modelo.
6 - Implantação e acompanhamento
Nessa última fase são avaliadas as vantagens e validados os resultados da solução obtida para que estas sejam convertidas em regras operacionais. A implementação é uma das etapas críticas do estudo porque altera uma atividade ou processo de uma situação existente requerendo muitas vezes realizar ajustes.
Pergunta: Qual dessas técnicas de pesquisa operacional melhor adequa ao ambiente empresarial?
Resumo: Conhecemos nesse encontro as principais técnicas de pesquisa operacional.
Quer aprofundar sobre o assunto?
 - Livro
Programação Linear
PRADO, DARCI
A "Programação Linear" é uma técnica de planejamento considerada como um das mais poderosas e capazes de produzir resultadosexpressivos em quase todo ramo da atividade humana. Seus benefícios são exatamente aqueles procurados por qualquer empresa: diminuição dos custos e aumento dos lucros. Em algumas empresas seu uso é frequente, e muitas vezes a encontramos embutida em rotinas diárias de planejamento através de aplicativos de informática. 
Artigos
 - Desafios da inserção da pesquisa operacional em agroindústria de pequeno porte.
A pesquisa operacional vem, cada vez mais, se caracterizando como uma ferramenta de auxílio às pequenas e médias empresas para que se mantenham no mercado e aumentem o poder de competição frente às maiores, minimizando custos e proporcionando a otimização geral de seus processos. Nesse artigo conheça as dificuldades encontradas para inserir a pesquisa operacional nos sistemas da agroindústria, comparando diferentes índices de desempenho nos setores estudados e também em sistemas que adotaram a pesquisa operacional como ferramenta.
http://www.admpg.com.br/revista2009/v2/artigos/a13.pdf
- Aplicação de Pesquisa Operacional em uma Empresa do Ramo Moveleiro.
Este artigo tem como objetivo demostrar a aplicação da pesquisa operacional em uma empresa do setor moveleiro, buscando a solução ótima para um problema de mix de produção na empresa em análise no intuito de maximizar o lucro de mesas para cozinha, utilizando ferramentas de otimização.
 http://www.centropaulasouza.sp.gov.br/pos-graduacao/workshop-de-pos-graduacao-e-pesquisa/010-workshop-2015/workshop/trabalhos/Sistemas_Produtivos/Gest_de_Operac_Logist/Aplicacao_Pesquisa_Operacional_Empresa_Moveleiro.pdf
Vídeos
- O que é Pesquisa Operacional?
Assista e conheça sobre os conceitos de pesquisa operacional em um vídeo produzido pela OR Society (http://www.theorsociety.com) demonstrando diversas aplicações.
- https://www.youtube.com/watch?v=tX6Rw7KJGjE
- Pesquisa Operacional - Caminho Mínimo 
Nesse vídeo aprenda como traçar o caminho mínimo como programação linear e resolução utilizando Solver no aplicativo Microsoft Excel.
https://www.youtube.com/watch?v=zQRceV6DJ9g
- Livro 
Pesquisa Operacional na Tomada de Decisões
Modelagem em Excel.
Com o advento das planilhas eletrônicas (como as do programa Excel, por exemplo) e sua crescente utilização na área gerencial das empresas, novas funções foram paulatinamente implementadas em formatos de fácil utilização. O livro "Pesquisa Operacional na Tomada de Decisões - Modelagem Em Excel" (Pensamento-Cultrix, 2007) explica como usar as planilhas eletrônicas como ferramentas para auxiliar a tomada de decisão em relação a questões das mais diversas áreas da empresa: logística, finanças, marketing e recursos humanos.
Fonte: http://livraria.folha.com.br/livros/informatica/pesquisa-operacional-tomada-decisoes-gerson-lachtermacher-1014524.html
Referências
ARENALES, M.; ARMENTANO, V.; MORABITO, R.; YANASSE, H. Pesquisa operacional para cursos de engenharia. Editora Campus, 2007.
MIRSHAWKA, V. Aplicações de pesquisa operacional. Editora Nobel, 1981.
WILKER, Braulio. Pesquisa Operacional. Administradores. Disponível em: <http://www.administradores.com.br/artigos/tecnologia/pesquisa-operacional-visao-geral/57475/> Acesso em: 01 dez. 2015.