- PDF Free Download

Transcrição

1 Pesquisa Operational (também conhecida como Ciência da Administração (Management Science) é uma coleção de técnicas baseadas em matemática e outras abordagens científicas com o objetivo de resolver problemas. INFORMS A Pesquisa Operacional (PO) é uma ciência aplicada voltada para a resolução de problemas reais. Tendo como foco a tomada de decisões, aplica conceitos e métodos de outras áreas científicas para concepção, planejamento ou operação de sistemas para atingir seus objetivos. (Sobrapo) A origem da PO como ciência é atribuído à coordenação das operações militares durante a segunda Guerra Mundial. Em 1947, George Dantzig e outros cientistas do Departamento da Força Aérea Americana, apresentaram um método denominado Simplex para a resolução dos problemas de Programação Linear (PL). Esses cientistas não fizeram mais do que aplicar o método científico, que tão bem conheciam, aos problemas que lhes foram sendo colocados. Desenvolveram então a idéia de criar modelos matemáticos, apoiados em dados e fatos, que lhes permitissem perceber os problemas em estudo e simular e avaliar o resultado hipotético de estratégias ou decisões alternativas. O sucesso e credibilidade ganhos durante a guerra foram tão grandes que, terminado o conflito, esses grupos de cientistas e a sua nova metodologia de abordagem dos problemas se transferiram para as empresas que, com o "boom" econômico que se seguiu, se viram também confrontadas com problemas de decisão de grande complexidade. 1

2 Face ao seu caráter multidisciplinar, a Pesquisa Operacional é uma disciplina científica de características horizontais com suas contribuições estendendo-se por praticamente todos os domínios da atividade humana, da Engenharia à Medicina, passando pela Economia e a Gestão Empresarial. A Pesquisa Operacional tem provocado um significativo impacto na gestão e administração de empresas em diferentes organizações. Os serviços militares americanos continuaram a trabalhar ativamente na área. Programação Matemática: Linear e Não Linear; Problemas de distribuição de recursos; Problemas de transporte; Problemas de planejamento da produção; Problemas de corte de materiais; Simulação; Programação Dinâmica; Programação Inteira; Otimização Global; Problemas de transporte; Teoria de Jogos; Teoria de Filas. A Computação convencional não é o suficiente Não se pode enumerar todas as alternativas; Explosão combinatória das opções viáveis. O menor caminho através de 10 pontos. Suponha que um super-computador anlise, quantifique e compare um milhão de alternativas a cada segundo; A resposta é encontrada em menos de um segundo; Suponha agora que se queira achar o menor caminho entre 20 pontos; O mesmo computador levará pelo menos anos para resolver o problema! 2

3 Contruir um portfólio de 5 ações escolhidas entre 100 possíveis opções; Avaliar o risco e o retorno de cada opção; Utilizar o mesmo computador do exemplo anterior; A resposta é encontrada em 1,25 minutos; Agora diversifique para 9 ações e o minuto acima se tornará 220 dias; Acrescente mais uma ação e se terá 5,5 anos! Analisa simultaneamente todas as variáveis Procura por soluções globais e balanceadas definidas por: Múltiplos critérios Objetivos múltiplos e conflitantes Ajuda a mitigar o risco e reduzir a incerteza modelando múltiplos cenários. Vai além do gerenciamento de uma única opção; Os melhores casos da competição anual Edelman do INFORMS. 2002: A sobrevivência das linhas aéreas Continental 2001: A escolha intregrada da Merrill Lynch 2000: Testagem do protótipo de um veículo da Ford. 1996: A cadeia de suprimentos da Procter & Gamble. 1991: A revolução nos preços da American Airlines. 2001: O aumento das vendas da NBC através da otimização Caso 1: As linhas aéreas Continental sobrevivem ao 11/9 Logo após o 11 de setembro de 2001 a Continental se perguntava que estratégia emergencial ela poderia utilizar para planejar a recuperação de desastres naturais (tempo) Embraer RJ135 com o RJ145 potenciais? 3

4 Os seguintes objetivos estratégicos e necessidades precisavam ser levados em conta: 1400 vôos diários; 5000 pilotos; 9000 comissária(o)s; Regras da FAA (Federal Aviation Administration); Contratos sindicais. Trabalhando com a tecnologia CALEB, a Continental utilizou um modelo para otimizar as escalas das tripulações (pilotos e comissários). A solução oferece uma visão ampla das falhas nos horários dos vôos e todas as informações sobre a tripulação. A tecnologia CALEB é especializada em resolver problemas extremamente complexos que requerem a consideração simultânea de múltiplos objetivos, milhares de restrições e milhões de variáveis. O software que utiliza um sofisticado algoritmo matemático é patenteado e especializado na solução de problemas de linhas aéreas. Milhões de dólares e milhares de horas poupadas para a empresa e seus passageiros. Após 11/09 a Continental foi a primeira empresa aérea a reassumir a normalidade das operações. Como a empresa deve lidar com as firmas de A Merrill Lynch é um dos maiores bancos de investimento do mundo com escritórios em 36 países e que gerencia aproximadamente $1.1 trilhão de dólares em investimentos de pessoas físicas, empresas e governos. investimento on-line sem alienar consultores financeiros, subvalorizando serviços ou correndo riscos substanciais de baixos retornos? 4

5 Avaliar novos produtos e opções de preços e preços de serviços on-line versos tradicionais de aconselhamento financeiro. O Grupo de PO da Merrill Lynch s simulou a escolha dos clientes permitindo que: Fosse avaliado o rendimento total a cada nível de risco; Avaliar o impacto dos vários patamares de preços; Fosse analisado o impacto de introduzir diferentes escolhas de investimentos on-line e offline. Introduziram dois produtos novos que geraram um total de $83 bilhões de renda e produziram $80 milhões de lucro Ajudaram a administração a identificar e eliminar riscos de até um $1 bilhão Problema: A equipe de vendas da NBC precisava desenvolver manualmente planos de vendas para os anunciantes. Um processo longo e trabalhoso para atender os interesses tanto da empresa quanto dos clientes. A companhia também queria melhorar o preço de sua publicidade de forma a aumentar o lucro. Formular planos de vendas complicados e reduzir o custo da mão-de-obra para maximizar o lucro. A NBC utilizou modelos de otimização para reduzir o tempo de formulação dos planos de publicidade e aumentar o preço dos seus espaços publicitários que eram vistos como uma commodity perecível. 5

6 Nos primeiros quatro anos os sistemas aumentaram a renda acima dos $200 milhões de dólares, melhoroaram a produtividade da força de trabalho e a satisfação dos consumidores. Problema: Desenvolver protótipos de novos carros e modificar produtos é uma tarefa extremamente cara. A Ford conseguiu reduzir os custos de seuas novas criações. A Ford precisa testar o projeto dos seus carros e executar todos os testes necessários. Historicametne os protótipos ficavam muito tempo ociosos a espera desses testes, assim aumentar a sua utilização traria benefícios. A Ford e uma equipe da Universidade Estadual Wayne desenvolveram um Modelo de Otimização de Protótipos (MOP) para reduzir o número de protótipos de veículos. O modelo determinar o conjunto ótimo de carros que podem ser partilhados e utilizados para satisfazer todas as necessidades dos testes. A Ford reduziu o custo annual de desenvolvimeto de protótipos em $250 milhões de dólares. Problema: Para assegurar um crescimento sustentado a P&G precisa melhorar a sua cadeia de suprimentos, os processos da linha de produção e eliminar custos que não adicionam valor bem como eliminar a duplicação. 6

7 A P&G reconheceu que existem potencialmente milhões de opções viáveis para suas 30 equipes de estratégias de produtos a serem consideradas. Os executivos precisavam de um suporte analítico para realizar seus objetivos dentro do apertado calcendário de um ano. O departamento de PO da P&G e a Universidade de Cincinnati criaream modelos de decisão e softwares. Eles seguiram a estratégia de resolver dois subproblemas mais fáceis de serem tratados. Distribuição/Localização Origem do produto O esforço realizado poupou $200 milhões anuais antes dos impostos e permitiu que a P&G reduzisse em $1 billion em despesas com ativos e custos de transição. Para competir de forma efetiva num mercado cerceado a companhia precisa vender o assento capropriado ao consumidor certo a um preço justo Os assentos de uma companhia área são bens perecíveis. O valor varia em tempos de escassez eles são valiosos mas após a partida do avião eles nada valem. O novo sistema precisa desenvolver uma abordagem para determinar os preços e acomodar milhões de reservas, cancelamentos e alterações. A equipe desenvolveu o Yeld Management, também conhecido como Revenue Management ou Dynamic Pricing. O modelo divide o problema em três subproblemas: 7

8 Overbooking; Estabelecimento de descontos; Gerenciamento de tráfego. O modelo foi adaptado aos computadores da American Airlines. Em 1991 a AA estimou um benefício de $1.4 bilhão sobre os três anos anteriores. Após o Yield Management ter sido adotado pelas demais companhias aéreas ele se disseminou para as companhias hoteleiras, locadoras de carros, empresas de cruzeiros, resultando em lucros adicionais de bilhões de dólares. Resumo das áreas e técnicas de PO mais citadas nos 24 Simpósios da SOBRAPO, até 1992, em cerca de 1000 trabalhos. Fonte: SOBRAPO (1993). Transportes: 21,0 Energia: 19,0 Economia e Finanças: 11,5 Logística: 9,0 Planejamento e Controle da Produção: 8,0 Telecomunicações: 8,0 Siderurgia: 6,5 Agropecuária: 5,0 Administração: 4,0 Saúde: 2,5 Educação: 2,0 Outras: 3,5 Programação Matemática 26,0 Grafos 14,0 Séries Temporais/Modelos de Previsão 14,0 Estatística 11,0 Otimização 9,0 Processos Estocásticos 6,0 8

9 Técnicas de Análise Combinatória 4,5 Teorias de Decisão e de Jogos 4,0 Sistemas Especialistas 3,0 Heurísticas 3,0 Fluxos em Rede 2,0 Teoria de Filas 2,0 Redes Neurais 1,5 Sociedade Brasileira de Pesquisa Operacional. Fundada em 1969 tem sede no Rio de Janeiro. Sociedade Internacional de OR/MS com mais de membros. Federação Internacional de Sociedades associações de Pesquisa Operacional. A IFORS é uma organização guarda-chuva formada por sociedades nacionais de PO de 45 paises. O número total de pessoas representadas é de aproximadamente Tem por objetivo promover a PO como uma disciplina acadêmica e como uma profissão. A ALIO (Asociación Latino-Iberoamericana de Investigación Operativa). Criada no Rio de Janeiro em 1982 por ocasião do primeiro CLAIO (Congresso Latino Ibero Americano de Investigación Operativa). 9

10 O objetivo é promover o intercâmbio de experiências e informações entre investigadores, acadêmicos e profissionais ligados a PO na região bem como a difusão das técnicas e metodologias relacionadas com a disciplina. EUROSIM FEDERATION OF EUROPEAN SIMULATION SOCIETIES A EUROSIM é a federação das Sociedades de Simulação Européias que fornece um fórum para as sociedades de Simulação regionais e nacionais promoverem o avanço da modelagem e da simulação na indústria, pesquisa e desenvolvimento. SBPO (Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional). Periodicidade: anual Fortaleza, CE. De 28 a 31/08/2007. CLAIO (Congreso Latino-Iberoamericano ELAVIO (Escuela Latinoamericana de Verano de Investigación Operativa). Periodicidade: anual. De 05 a 09 de fevereiro em Itaipava, Petropólis (RJ). de Investigación Operativa) Periodicidade: bianual 2002 Chile, 2004 Cuba, 2006 Uruguai 10

11 IFORS Triennial Conference of the International Federation of Operational Research Societies. HAWAI 2005 South Africa INFORMS Conference on OR/MS Practice 6th EUROSIM Congress on Modelling and Simulation, 9-13 Sept. 2007, Ljubljana, Slovenia PERIÓDICOS (Revistas) 11

12 EJOR Publicação da EUOR (Association of European Operational Research Societies) Publicação do INFORMS Decision Analysis Uma nova Publicação do INFORMS ISR - Information Systems Research Publicação INFORMS do Interfaces Management Science Publicação do INFORMS Publicação do INFORMS 12

13 Mathematical Methods in the Applied Sciences Publicação da Operations Research Letters Publicação Journal of Global Optimization Publicação da PERIÓDICOS SITES (Otimização) (Sociedades) (Cursos) SITES (Software) (Grupos) (Empresas) (Periódicos) BERTSEKAS, Dimitri P. Nonlinear Programming. Belmont (MA): Athena Scientific, WISTON, Wayne L. Operations Research: Applications and Algorithms. 3 ed. Belmont (CA): Duxbury Press,