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Conceitos de Decisão e o Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional Núcleo de Educação a Distância www.unigranrio.com.br Rua Prof. José de Souza Herdy, 1.160 25 de Agosto – Duque de Caxias - RJ Reitor Arody Cordeiro Herdy Pró-Reitor de Administração Acadêmica Carlos de Oliveira Varella Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-graduação Emilio Antonio Francischetti Pró-Reitora Comunitária Sônia Regina Mendes Direção geral: Jeferson Pandolfo Desenvolvimento do material: Rubens Lopes de Oliveira Projeto de Design Instrucional: Grupo Orion Brasil Produção: Fábrica de Soluções Unigranrio Copyright © 2018, Unigranrio Nenhuma parte deste material poderá ser reproduzida, transmitida e gravada, por qualquer meio eletrônico, mecânico, por fotocópia e outros, sem a prévia autorização, por escrito, da Unigranrio. Sumário Conceitos de Decisão e o Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional Objetivos .......................................................................................... 04 Introdução ........................................................................................ 05 1. Conceitos de Decisão ........................................................... 06 2. Principais Características dos Processos Decisórios .................... 07 2.1 A Sequencialidade do Processo de Decisão .............................. 07 2.2 A Complexidade do Processo Decisório .................................... 08 2.3 A Subjetividade Envolvida no Processo de Tomada de Decisão .... 09 2.4 A Estrutura Organizacional Influenciando no Processo Decisório .. 09 2.5 Classificação dos Tipos de Decisões ........................................ 09 2.6 Qualidade da Decisão ........................................................... 11 2.7 A Tomada de Decisão ........................................................... 12 3. O Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional ........................... 13 3.1 Por que Aprender Pesquisa Operacional? ................................ 13 3.2 Um Pouco de História ........................................................... 15 3.3 A Natureza da Pesquisa Operacional ....................................... 17 3.4 A Pesquisa Operacional e a Análise de Decisões ....................... 18 3.5 Exemplos Clássicos de Problemas de Tomada de Decisão .......... 18 3.6 Características Gerais da Pesquisa Operacional ......................... 21 4. Fases de um Estudo de Pesquisa Operacional .......................... 22 4.1 Definição do Problema ......................................................... 22 4.2 Construção do Modelo .......................................................... 23 4.3 Solução do modelo .............................................................. 23 4.4 Validação do Modelo ............................................................ 23 4.5 Implementação da Solução ................................................... 24 Síntese ............................................................................................ 25 Referências ...................................................................................... 26 Objetivos Ao final desta unidade de aprendizagem, você será capaz de: ▪ Introduzir o conceito de decisão; ▪ Identificar as principais características relacionadas ao processo de tomada de decisão; ▪ Apresentar a Pesquisa Operacional como uma ferramenta de apoio na tomada de decisão; ▪ Identificar as diferentes etapas de um estudo de Pesquisa Operacional. 5Pesquisa Operacional e Otimização Introdução Nesta unidade, veremos alguns conceitos relativos aos processos de tomada de decisão, bem como os aspectos gerenciais da Pesquisa Operacional. Vamos categorizar os problemas que exigem decisões segundo diversos critérios. Discutiremos uma classificação geral em que as decisões serão vistas à luz do nível em que ocorrem dentro da empresa e do grau de complexidade envolvido. Vamos apresentar um pouco da história da Pesquisa Operacional e mostrar como ela se adequou aos meios corporativos, tornando-se uma ferramenta essencial, não somente no apoio às tomadas de decisão, mas também, na otimização de processos. 6 Pesquisa Operacional e Otimização 1. Conceitos de Decisão De uma forma instintiva, todos nós sabemos o que é uma decisão. Vamos comentar alguns tipos possíveis, uma vez que as técnicas para preparação de decisões estão, em geral, relacionadas à natureza do problema em questão e com o tipo de decisão a ser tomada. Alguns especialistas definem a decisão como sendo o resultado de um processo mental-cognitivo de uma pessoa ou de um grupo de indivíduos. No entanto, para o escopo do nosso curso, podemos tomar como adequada a seguinte definição de processo decisório: O processo de tomar decisão começa com uma situação de frustração, interesse, desafio, curiosidade ou irritação. Há um objetivo a ser atingido e apresenta-se um obstáculo, ou acontece uma condição que se deve corrigir, ou está ocorrendo um fato que exige algum tipo de ação, ou apresenta-se uma oportunidade que pode ser aproveitada. (MAXIMIANO, 2009, p.58) Em contrapartida, Chiavenato (2003, p.348) ressalta que “toda decisão envolve seis elementos: tomador de decisão, objetivos, preferências, estratégia, situação e resultado.” Ainda em relação à decisão, ele considera que: Toda decisão é composta por sete etapas, que norteiam todo o processo: Percepção da situação, Análise e definições do problema, Definição dos objetivos, Procura de alternativas, Escolha das alternativas, Avaliação e comparação das alternativas e Implementação da alternativa. (CHIAVENATO, 2003, p.348) Neste ponto, é interessante ressaltar a importância da capacidade de observação do tomador de decisão em perceber os possíveis sintomas relacionados à decisão a ser tomada. A partir da percepção dos sintomas, inicia-se a fase de identificação do problema, dando início ao processo decisório, conforme podemos observar na Figura 1. 7Pesquisa Operacional e Otimização Figura 1: Início do Processo Decisório. Fonte: Do autor. Embora o processo decisório tenha início a partir da percepção de “sintomas”, a decisão a ser tomada visa às “causas”, que, de forma isolada ou em conjunto, provocam os sintomas. Uma boa dica para o levantamento de causas e efeitos é a utilização do Diagrama de Ishikawa (também conhecido como Espinha de Peixe). Desta forma, o conceito de decisão como um processo de gestão evidencia a importância das atividades de preparação para a tomada de decisão. Por este motivo, faremos algumas considerações sobre as características destas atividades. 2. Principais Características dos Processos Decisórios Com o objetivo de melhor compreender o processo de decisão, a partir de agora, descreveremos as suas principais características e atributos influenciadores. 2.1 A Sequencialidade do Processo de Decisão Uma decisão no ambiente corporativo não pode ser tomada de maneira impulsiva. Em geral, ela ocorre como consequência de uma infinidade de fatos que antecedem a sua tomada, e que fundamentam suas bases para se chegar à decisão. Sintoma Identificação do problema Processo decisórioSintoma Sintoma Importante 8 Pesquisa Operacional e Otimização Uma decisão coerente, em geral, é uma coleção de muitas decisões adjacentes, relacionadas aos aspectos de um mesmo problema, e que, frequentemente, requer um longo período de tempo para a sua conclusão. Muitas vezes, torna-se impossível identificar com exatidão o ponto do processo no qual a decisão é tomada. 2.2 A Complexidade do Processo Decisório O processo de decisão consiste em conciliar interesses diversos, entre setores da corporação, indivíduos, sistemas de informação, bem como as responsabilidades pelo serviço, código de ética e moral, além de interesses e objetivos diferentes dos diversos elementos envolvidos no próprio processo decisório. A Figura2 apresenta alguns fatores que influenciam o comportamento do tomador de decisões. Figura 2: Fatores que influenciam o comportamento do tomador de decisões. Fonte: Do autor. Comportamento do tomador de decisões Tempo Ética Informação Percepção Competências Propensão ao risco Recursos Inteligência 9Pesquisa Operacional e Otimização Com a evolução do tempo, o grau de inter-relacionamento entre os indivíduos da instituição, bem como o seu grau de relevância dos fatores mudam. De uma forma geral, o conjunto de informações relativos a um determinado problema também é incompleto. O próprio processo objeto do estudo também é dinâmico, alterando ao longo do tempo. Desta forma, os processos costumam se diferenciar em função do: ▪ Nível de decisão a ser tomada; ▪ Tipo de decisão a ser tomada; ▪ Estilo de liderança dos tomadores de decisão; ▪ Tamanho do grupo envolvido no processo, entre outras variáveis. 2.3 A Subjetividade Envolvida no Processo de Tomada de Decisão Em geral, os executivos envolvidos no processo decisório possuem bastante experiência pessoal e profissional, e é incontestável que não se pode desprezar a importância desses fatores na qualidade da decisão a ser tomada. No entanto, esse conhecimento empírico trazido por esses profissionais pode conferir ao processo de decisão elevado grau de subjetividade, se não for embasado e explicitado. 2.4 A Estrutura Organizacional Influenciando no Processo Decisório A própria estrutura organizacional, na maioria dos casos, influencia o processo decisório. O inter-relacionamento entre os colaboradores, a dinâmica com que se dá o fluxo de informações, o sistema de hierarquia dentro da empresa, entre outros fatores têm grande peso no processo de tomada de decisão. 2.5 Classificação dos Tipos de Decisões Com o objetivo de apresentar as características das decisões de forma que possamos melhor entender suas técnicas de resolução e aprimorar a 10 Pesquisa Operacional e Otimização racionalidade da decisão, veremos aqui uma classificação em que as decisões são vistas à luz do nível em que são solicitadas dentro do ambiente corporativo e do grau de complexidade envolvido. ▪ Nível Estratégico - Está relacionado ao seu grau de importância e abrangência relacionados à corporação. À medida que mais atividades e os resultados de uma instituição são afetados pela tomada de decisão, mais estratégica será esta decisão. ▪ Grau de Estruturação - O grau de estruturação relaciona-se à capacidade de um processo de decisão ser trilhado em seus estágios de preparação e de conclusão, ou até mesmo, de ser reproduzido por outros indivíduos, obtendo os mesmos resultados. Dessa forma, uma decisão é tão mais estruturada quanto mais facilmente o processo puder ser repetido em outras ocasiões e, eventualmente, até em outros ambientes. De forma contrária, quanto maior o nível de incerteza envolvido nos dados ou o grau de subjetividade embutido na decisão, menos estruturada será esta decisão. A Figura 3 apresenta uma tabela de classificação de decisões e um exemplo de problema de cada tipo. A forma de abordagem de cada um dos problemas e as demandas necessárias para a solução de cada um deles podem variar de um tipo para outro. Figura 3: Grau de estruturação das decisões. Fonte: Do autor. Programa de pesquisa e desenvolvimento operacional Diversificação por aquisição de empresa Localização de uma nova fábrica Contratação de um diretor Programação orçamentária Programação da produção Escolha de capa de revista Financiamento de capital de giro Administração de estoques Grau de estruturação da decisão Nível estratégico da decisão GerencialOperacional Corporativo Alto Médio Baixo 11Pesquisa Operacional e Otimização Em qualquer tipo de tomada de decisão, a intervenção humana é fundamental e requer experiência e intuição. Quanto mais estruturado for o problema, mais o tomador de decisão poderá contar com o auxílio de técnicas e métodos que permitam aumentar o grau de racionalidade da sua decisão. Assim, para problemas com elevado grau de estruturação, o tomador de decisão pode utilizar técnicas de Pesquisa Operacional, como: Programação Linear, Programação não Linear, Teoria das Filas, Teoria dos Jogos, Programação Dinâmica, Simulação de Monte Carlo etc. Para os problemas com grau de estruturação mediano, a Pesquisa Operacional disponibiliza recursos, como: Simulação, Análise de Risco e Teoria dos Jogos. 2.6 Qualidade da Decisão O grau de subjetividade envolvido na definição do que seja uma decisão de alta qualidade faz com que seja, praticamente, impossível de se obter uma unanimidade de classificação de qualidade de uma decisão. O dinamismo que envolve uma tomada de decisão pode fazer com que uma decisão seja classificada como inadequada hoje, e num momento seguinte, a mesma decisão seja classificada como brilhante. Vários são os fatores que influenciam essa dinâmica. No entanto, grande parte das decisões segue um padrão mais perceptível de raciocínio e, desta forma, podemos identificar algumas características do que poderia ser classificado como uma decisão de qualidade (pelo menos, dentro de nossa formação cultural e visão de mundo). Uma decisão apresenta elevado grau de qualidade quando, de forma eficaz e efetiva, atinge os objetivos pretendidos, com os recursos disponibilizados. Essa definição permite identificar três características básicas que possibilitam a avaliação da qualidade de uma decisão: ▪ Satisfação dos interesses envolvidos; Importante 12 Pesquisa Operacional e Otimização ▪ Adaptação dos recursos necessários aos objetivos desejados; ▪ Consistência da trilha de ação. Desta forma, poderíamos dizer que o grau da qualidade de uma decisão é maior, quando o grau de interação dessas três características no processo de tomada da decisão também for maior. 2.7 A Tomada de Decisão Os processos de tomada de decisão e de resolução de problemas podem ser tratados com abordagens diferentes, mas, em geral, seguem o racional ou o comportamental. O Quadro 1 mostra as características dos modelos de decisão racional e comportamental. Modelo Racional Modelo Comportamental O tomador de decisões tem informações perfeitas (relevantes e acuradas). O tomador de decisões tem informações imperfeitas (incompletas e possivelmente imprecisas). O tomador de decisões tem uma lista exaustiva de alternativas que pode escolher. O tomador de decisões não tem um conjunto completo de alternativas ou não entende plenamente aquelas que ele tem à sua disposição. O tomador de decisões é racional. O tomador de decisões tem uma racionalidade definida e se restringe a valores, experiência, hábitos etc. O tomador de decisões sempre tem em mente os melhores interesses da organização. O tomador de decisões escolherá a primeira alternativa minimamente aceitável. Tabela 1: Características dos modelos de decisão racional e comportamental. Fonte: Caravantes; Panno; Kloeckner (2005, p.455). 13Pesquisa Operacional e Otimização O modelo racional parte da premissa de que o tomador de decisões tem informações necessárias e suficientes, sendo capaz de ponderar sistemática e logicamente cada alternativa e, ao final do processo, decidir-se, imparcialmente sobre o que for melhor para a corporação. Em alguns casos, isso não é possível, pois como falamos antes, fatores subjetivos podem interferir no processo. No modelo comportamental, o tomador de decisão, por não raras vezes, terá que decidir, considerando suas limitações de percepção, experiência, informações e alternativas. 3. O Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional A Pesquisa Operacional consiste em um método científico proposto para auxiliar no processo de tomada de decisão. A PO permite o estruturamento do processo em estudo, a proposição de conjuntos de alternativas sobre o problema e suas correspondentes ações, bem como a previsão de resultados, a comparação devalores e a obtenção de eficiência e de custos envolvidos. Buscaremos o entendimento das principais características do processo e de suas dificuldades, de modo que possamos compreender como a PO, vista como um conjunto de técnicas quantitativas, pode auxiliar a gerência na preparação e na tomada de decisão. (ANDRADE, 2015) 3.1 Por que Aprender Pesquisa Operacional? Como veremos no decorrer do nosso curso, o cenário de atuação em muitas empresas se encontra repleto de problemas tratáveis por técnicas de Pesquisa Operacional. A aplicação das técnicas de Pesquisa Operacional pode trazer ganhos significativos em redução de custos e/ou melhorias na eficiência de processos produtivos. A Pesquisa Operacional tem, como conceito fundamental, a construção e utilização de modelos e, como discutiremos mais adiante, a construção de modelos permite uma compreensão maior acerca do problema em estudo, principalmente, no que se refere à capacidade de isolamento das variáveis relevantes no processo de tomada de decisão. 14 Pesquisa Operacional e Otimização Rafaela de Albuquerque Mendes Juntar trecho. +susane.bonifacio@unigranrio.com.br +david.nunes@unigranrio.com.br A Pesquisa Operacional, em geral, é encarada pelos tomadores de decisão sob dois enfoques quanto à sua abordagem, mas que se complementam na aplicação prática no campo da gestão corporativa: ▪ Enfoque tradicional: busca pela solução ótima; ▪ Enfoque atual: emprego do modelo para identificar o problema de forma exata. Enfoque Tradicional No enfoque tradicional, a Pesquisa Operacional pode ser entendida como o processo de aplicação de técnicas de modelagem a problemas de decisão e, da análise desses modelos por meio do emprego de métodos matemáticos e/ou estatísticos, na procura por uma solução ótima, sob uma abordagem sistémica. Esta ideia reforça a opinião de alguns tomadores de decisão de que a Pesquisa Operacional fornece apenas um conjunto de técnicas e métodos, somente aplicáveis a problemas que admitem modelos exatos. Como os modelos expressam uma realidade simplificada, as soluções ótimas não podem ser aplicadas à realidade. Para alguns profissionais, esse enfoque implica que os tomadores de decisão de nível mais elevado dentro das corporações se sentem incomodados com o rigor matemático dos métodos de Pesquisa Operacional, e se frustram pela pouca flexibilidade proporcionada pelo emprego de modelos que se restringem à resposta de perguntas padronizadas. Assim, alguns executivos veem a Pesquisa Operacional como uma parte da ciência administrativa que desenvolve métodos operacionais que servem, em alguns casos, para resolver uma classe limitada de problemas. Enfoque Atual Um outro enfoque deriva de um conceito qualitativo da Pesquisa Operacional. O esforço necessário para modelar um problema pode conduzir a uma visão aprofundada do próprio problema, explicitando suas variáveis 15Pesquisa Operacional e Otimização internas, restrições, interações com o ambiente externo, informações relevantes e os resultados possíveis. Na abordagem qualitativa, o foco central não está no método de solução. O espírito crítico, a sensibilidade para identificar o problema correto e analisar quais variáveis são relevantes para a tomada de decisão ganham relevância. O enfoque qualitativo da Pesquisa Operacional reconhece que, por meio da análise quantitativa dos problemas, obtém-se uma estrutura de raciocínio e análise que permite desenvolver a “visão sistêmica” do processo. A cada dia vem se comprovando o fato de que o conhecimento de disciplinas exatas e o treinamento em abordagens quantitativas de problemas induzem o tomador de decisão a pensar nos problemas em termos precisos, e a usar técnicas elaboradas de análise, procurando focar na estrutura básica dos problemas, em vez de suas características particulares. 3.2 Um Pouco de História O termo Pesquisa Operacional surgiu durante a Segunda Guerra Mundial, quando foram aplicados métodos científicos e técnicas matemáticas às várias operações militares (do inglês, Operational Research). Apesar de se dar crédito à Inglaterra como país de origem da Pesquisa Operacional, sua difusão mundial deve-se, principalmente, à George B. Dantzig, nos Estados Unidos, convocado durante a guerra. Nesses tempos difíceis, o grande desafio era se alcançar o máximo de produção bélica com um mínimo de recurso e, no menor espaço de tempo. Assim, os aliados recorreram aos conhecimentos dos matemáticos e físicos das universidades de seus países. O casamento entre os conhecimentos científicos e as práticas da manufatura bélica permitiu, por exemplo, que os americanos conseguissem produzir, em suas fábricas, um submarino por dia. Na Europa, onde sangrentas batalhas eram travadas, o avanço das tropas aliadas somente podia 16 Pesquisa Operacional e Otimização ser sustentado graças aos estrategistas que, definiam por meio da Pesquisa Operacional, os melhores meios de fazer chegar e manter os suprimentos para as tropas. Com o término da Segunda Guerra Mundial, o desempenho da indústria bélica, proporcionado pelo emprego das técnicas da Pesquisa Operacional, chamou a atenção de diversas outras áreas e os “cientistas da Pesquisa Operacional” foram absorvidos pelas grandes corporações, passando a atuar, principalmente, no setor da manufatura, como as indústrias automobilística, naval, metalúrgica, entre outras. Uma característica altamente relevante, que facilita o processo de análise e de decisão por meio da Pesquisa Operacional, é o emprego de modelos, que permitem a experimentação de diversas soluções. Esta facilidade possibilita que uma decisão possa ser testada e avaliada antes de ser, efetivamente, implementada. Este procedimento proporciona maior economia de recursos e aquisição de experiência por parte dos tomadores de decisão. Nas três décadas passadas, com a expansão da capacidade de processamento dos computadores, houve um grande progresso na Pesquisa Operacional, fazendo com que os modelos desenvolvidos para estudo pudessem representar, mais fidedignamente, a realidade, ajustando-se, consequentemente, aos problemas reais de decisão. História da Pesquisa Operacional Historicamente, o surgimento da Pesquisa Operacional é atribuído ao período da Segunda Guerra Mundial, no entanto, existem registros de sua aplicabilidade, não com essa denominação, desde 1503, quando Leonardo da Vinci participou como engenheiro na guerra contra Pisa, empregando técnicas de bombardeio, e construindo navios, veículos blindados, canhões, catapultas e outras máquinas de guerra. Para se aprofundar no assunto, acesse o link disponibilizado. Saiba Mais Leia mais 17Pesquisa Operacional e Otimização http://www.phpsimplex.com/pt/historia.htm 3.3 A Natureza da Pesquisa Operacional Um estudo de Pesquisa Operacional inicia-se a partir da construção de um modelo, o mais fidedigno possível, do problema sobre o qual deseja-se tomar uma decisão. A partir desse modelo, busca-se a análise e compreensão do seu comportamento sob várias condições. Este procedimento tem por objetivo orientar o tomador de decisão nas suas escolhas. A complexidade de um sistema real deve-se ao fato de que o seu comportamento é afetado por um grande número de variáveis. Por este motivo, em geral, há muita dificuldade em se tomar decisões sobre os sistemas reais. A construção de modelos permite que se preserve somente as variáveis relevantes para uma tomada de ações. Nos ambientes corporativos, os sistemas tratáveis pelos tomadores de decisão têm esta característica, com o agravante da tendência crescente do nível de complexidade em ritmo acelerado, diante das condições ambientais existentes. Em geral, em problemas reais que envolvem um grande número de variáveis, o seu comportamento é influenciado, de forma significativa, por um conjunto reduzido de variáveis. Assim, a redução de um sistema real na forma de modelo passa, primeiramente,pela identificação dessas variáveis relevantes. A Figura 4 expressa esse processo de simplificação. Enquanto o sistema real é representado por um conjunto complexo de variáveis, o sistema correspondente reduzido (representando o núcleo do sistema real) é aquele que, basicamente, determina o seu comportamento, podendo ser tratado, desta forma, como um modelo representativo do seu correspondente real. Figura 4: Representação simplificada do processo de modelagem de um problema. Fonte: Do autor. Sistema real existente Sistema reduzido às variáveis principais Modelo 18 Pesquisa Operacional e Otimização 3.4 A Pesquisa Operacional e a Análise de Decisões Desde os primórdios de nossa civilização, o homem tem buscado a tomada da melhor solução para os seus problemas, tipicamente aquela em que se consiga o melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. A busca pela melhor decisão implica na pesquisa racional do melhor entre todos os valores possíveis do conjunto de variáveis, em função de um determinado objetivo e das limitações (restrições) que são impostas. Por exemplo, em um processo de tomada de decisão relativo à otimização de um determinado projeto, busca-se a melhor decisão, que deve consistir em uma forma sistematizada de melhorar este projeto. 3.5 Exemplos Clássicos de Problemas de Tomada de Decisão Como exemplos clássicos de tomada de decisão, podemos citar: ▪ A determinação da melhor mistura de determinados componentes em um composto químico (menor custo ou maior eficiência). ▪ O aumento da produtividade em processos de fabricação: Um problema de manufatura: - Em que ordem produzir? - Como montar? - Comprar as peças de qual fornecedor? ▪ A busca pelo aumento da eficiência na alocação de recursos: - Um problema de alocação de antenas de TV, celular. - Quantas são necessárias para um melhor recobrimento da região? - Em quais locais? - Qual distância a ser observada entre elas? 19Pesquisa Operacional e Otimização ▪ O problema do Caixeiro Viajante: Suponha que um caixeiro viajante tenha que visitar “n” cidades diferentes, iniciando e encerrando sua viagem na primeira cidade. Suponha, também, que não importa a ordem com que as cidades são visitadas e que de cada uma delas pode-se ir diretamente a qualquer outra. O problema do caixeiro viajante consiste em descobrir a rota que torna mínima a viagem total. A Figura 5 apresenta um modelo para análise e posterior tomada de decisão de qual a melhor rota a ser percorrida pelo caixeiro viajante entre quatro cidades possíveis. Figura 5: Estudo da melhor rota para o caixeiro viajante para quatro cidades. Fonte: Do autor. min Manaus Fortaleza Salvador Campinas 2 5 9 7 2 6 Manaus Fortaleza Salvador Campinas 20 Pesquisa Operacional e Otimização Rafaela de Albuquerque Mendes Aumentar e Negrito. Min e a seta. Rafaela de Albuquerque Mendes Inserir Número 1. ▪ O problema de Portfólio de investimentos: Em um fundo financeiro, quais investimentos e valores de aplicação devem ser selecionados, de forma a maximizar o retorno esperado sujeito a um perfil de risco médio? ▪ O problema de definição de rotas ótimas de veículos para logística. Figura 6: Roteamento de veículos. Fonte: Google. ▪ O problema das filas. Em um supermercado, quantos caixas devem estar em operação, simultaneamente, para garantir que 95% dos clientes fiquem na fila, no máximo, 10 minutos? 21Pesquisa Operacional e Otimização Rafaela de Albuquerque Mendes Ajustar Fonte: Google Maps. +susane.bonifacio@unigranrio.com.br +david.nunes@unigranrio.com.br 3.6 Características Gerais da Pesquisa Operacional A Pesquisa Operacional é um método científico para apoio à tomada de decisões. Ela permite que processos sejam estruturados, que se proponha um conjunto de alternativas e ações, que previsões e comparações entre alternativas sejam feitas, e que seja medida a eficiência das alternativas propostas e dos custos das soluções. É um sistema estruturado a partir de modelos, bem como da experimentação desses modelos, com o objetivo de operar um sistema da melhor maneira possível. Em geral, a Pesquisa Operacional é classificada como uma ferramenta da Matemática aplicada no processo de tomada de decisão. Para isso, são utilizados modelos matemáticos estruturados em etapas. Por ser uma ferramenta da matemática aplicada, a Pesquisa Operacional nos fornece condições para: ▪ Solucionar problemas reais de diferentes áreas do conhecimento; ▪ Tomar decisões baseadas em fatos, dados e correlações quantitativas; ▪ Conceber, planejar, analisar, implementar, operar e controlar sistemas por meio da tecnologia, bem como de métodos de outras áreas do conhecimento; ▪ Minimizar custos e maximizar o lucro; ▪ Buscar a melhor solução para um problema, ou seja, a solução ótima. Atualmente, o recurso vem sendo muito empregado como ferramenta de apoio nos processos de tomada de decisão nos ambientes corporativos. A Pesquisa Operacional pode ser utilizada para resolver vários tipos de problema no ambiente empresarial. Como exemplo de algumas áreas de aplicação, podemos citar: ▪ Maximização no emprego de recursos; ▪ Roteirização; ▪ Localização; 22 Pesquisa Operacional e Otimização ▪ Carteiras de investimento; ▪ Alocação de pessoas; ▪ Previsão de planejamento; ▪ Alocação de verbas de mídia; ▪ Determinação de mix de produtos; ▪ Escalonamento e planejamento da produção; ▪ Planejamento financeiro; ▪ Análise de projetos etc. 4. Fases de um Estudo de Pesquisa Operacional Em geral, o estudo de Pesquisa Operacional envolve as seguintes etapas: ▪ Definição do problema; ▪ Construção do modelo; ▪ Solução do modelo; ▪ Validação do modelo; ▪ Implementação da solução. 4.1 Definição do Problema A definição do problema envolve três etapas principais: ▪ Descrição exata do objeto do estudo; ▪ Identificação das possibilidades de decisão existentes; ▪ Reconhecimento das restrições e exigências do sistema. 23Pesquisa Operacional e Otimização A descrição do objeto em estudo é uma das etapas mais importantes de todo o processo, e é a partir dela que se constrói o modelo representativo do problema. Da mesma forma, é essencial que as possibilidades de decisão e as limitações do problema sejam todas explicitadas, para que as soluções obtidas ao final do processo sejam aplicáveis ao caso e aceitáveis. 4.2 Construção do Modelo A construção apropriada do modelo mais adequado é fundamental para a qualidade da solução a ser obtida. Se o modelo elaborado tem a forma de um modelo já conhecido, a solução pode ser obtida com a simples aplicação de métodos matemáticos convencionais. Por outro lado, se essas relações matemáticas forem muito complexas, talvez se seja necessária a adoção de combinações de várias metodologias. 4.3 Solução do modelo Nesta etapa busca-se por uma solução para o modelo construído na etapa anterior. Diferente das etapas anteriores, que não possuem regras determinísticas, a solução para o modelo é baseada em soluções matemáticas. Para o caso de um modelo formal matemático, a solução é alcançada pela aplicação dos algoritmos mais adequados, em termos de desempenho de processamento e exatidão da resposta. Esta etapa demanda conhecimento das diversas técnicas disponíveis. A solução obtida, nesta etapa, é denominada “ótima”. 4.4 Validação do Modelo Encontrada a solução identificada como “ótima”, é hora de verificar a validade do modelo empregado, porque podemos ter construído, na segunda etapa (Construção do modelo), um modelo que não representa a condição real do problema em estudo. Levando em conta sua imprecisão na representação do sistema real correspondente, um modelo é validado, se, ainda assim, for capaz de prever o funcionamento do comportamento do sistema real com 24 Pesquisa Operacional e Otimização precisão aceitável. Um método muito empregado para testar a validação do modelo é comparar seu desempenho com dados passados, e verificarse ele consegue reproduzir o mesmo comportamento apresentado pelo sistema real. 4.5 Implementação da Solução Avaliada a solução “ótima” encontrada e, validado o modelo construído, é necessário que a solução obtida seja transformada em regras operacionais. A etapa de implementação, por ser uma atividade que, provavelmente, modificará uma situação existente, é uma das etapas críticas do processo como um todo. É provável que os valores da nova solução, quando levados à prática, possam demonstrar a necessidade de correções nas relações funcionais do modelo real, demandando a reformulação do modelo real em algumas de suas partes. Visão geral da Pesquisa Operacional É interessante observar como é o processo de solução de problemas por meio da Pesquisa Operacional, passando pela fases de identificação de variáveis, modelagem, estruturação e solução. Veja um exemplo de solução completa, por meio do artigo indicado. Saiba Mais Leia mais 25Pesquisa Operacional e Otimização http://www.administradores.com.br/artigos/tecnologia/pesquisa-operacional-visao-geral/57475/ Síntese Nesta unidade, vimos os conceitos relativos aos processos de tomada de decisão, bem como os aspectos gerenciais da Pesquisa Operacional. Categorizamos os tipos de problemas que exigem decisões, segundo diversos critérios e discutimos um critério de classificação geral, em que as decisões são vistas à luz do nível em que ocorrem dentro da empresa, bem como do seu grau de complexidade envolvido. Apresentamos, ainda, uma retrospectiva histórica do surgimento da Pesquisa Operacional e de como ela se adequou aos meios corporativos, tornando-se uma ferramenta essencial ao apoio às tomadas de decisão e na otimização de processos. 26 Pesquisa Operacional e Otimização Referências ADMINISTRADORES. Pesquisa operacional: visão geral. Disponível em: <http://www.administradores.com.br/artigos/tecnologia/pesquisa- operacional-visao-geral/57475/>. Acesso em: 21 jun. 2018. ANDRADE, Eduardo Leopoldino. De Introdução à pesquisa operacional: métodos e modelos para análise de decisões. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2015. CARAVANTES, Geraldo; PANNO, Cláudia; KLOECKNER, Mônica. Administração: teorias e processo. São Paulo: Pearson, 2005. CHIAVENATO, Idalberto. Introdução à teoria geral da administração. 7 ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. MAXIMIANO, Antônio Cesar Amaru. Introdução à administração. São Paulo: Atlas, 2009. PHPSIMPLEX. História da pesquisa operacional. Disponível em: <http:// www.phpsimplex.com/pt/historia.htm>. Acesso em: 21 jun. 2018. 27Pesquisa Operacional e Otimização Conceitos de Decisão e o Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional Objetivos Introdução 1. Conceitos de Decisão 2. Principais Características dos Processos Decisórios 2.1 A Sequencialidade do Processo de Decisão 2.2 A Complexidade do Processo Decisório 2.3 A Subjetividade Envolvida no Processo de Tomada de Decisão 2.4 A Estrutura Organizacional Influenciando no Processo Decisório 2.5 Classificação dos Tipos de Decisões 2.6 Qualidade da Decisão 2.7 A Tomada de Decisão 3. O Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional 3.1 Por que Aprender Pesquisa Operacional? 3.2 Um Pouco de História 3.3 A Natureza da Pesquisa Operacional 3.4 A Pesquisa Operacional e a Análise de Decisões 3.5 Exemplos Clássicos de Problemas de Tomada de Decisão 3.6 Características Gerais da Pesquisa Operacional 4. Fases de um Estudo de Pesquisa Operacional 4.1 Definição do Problema 4.2 Construção do Modelo 4.3 Solução do modelo 4.4 Validação do Modelo 4.5 Implementação da Solução Conceitos de Decisão e o Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional Objetivos Introdução 1. Conceitos de Decisão 2. Principais Características dos Processos Decisórios 2.1 A Sequencialidade do Processo de Decisão 2.2 A Complexidade do Processo Decisório 2.3 A Subjetividade Envolvida no Processo de Tomada de Decisão 2.4 A Estrutura Organizacional Influenciando no Processo Decisório 2.5 Classificação dos Tipos de Decisões 2.6 Qualidade da Decisão 2.7 A Tomada de Decisão 3. O Aspecto Gerencial da Pesquisa Operacional 3.1 Por que Aprender Pesquisa Operacional? 3.2 Um Pouco de História 3.3 A Natureza da Pesquisa Operacional 3.4 A Pesquisa Operacional e a Análise de Decisões 3.5 Exemplos Clássicos de Problemas de Tomada de Decisão 3.6 Características Gerais da Pesquisa Operacional 4. Fases de um Estudo de Pesquisa Operacional 4.1 Definição do Problema 4.2 Construção do Modelo 4.3 Solução do modelo 4.4 Validação do Modelo 4.5 Implementação da Solução Síntese Referências
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