1. Duma vez por todas, e já que se trata dum novo hotel da Sonhos e Companhia Limitada,

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1 Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Investigação Operacional Recurso Duração: horas e 0 minutos Com Consulta. Duma vez por todas, e já que se trata dum novo hotel da Sonhos e Companhia Limitada, o planeamento diário dos recursos em pessoal de apoio (para quartos, salas, limpeza, etc) vai ser elaborado com mais ponderação. A seguinte tabela representa as necessidades mínimas conforme aos períodos diários, já calculadas com base na experiência em outros hotéis similares da empresa: Períodos Horas N o mínimo de funcionários Os funcionários entrarão ao serviço no início de cada período trabalhando 8 horas seguidas ( períodos), embora com pequenos intervalos. Os períodos e serão pagos 0% acima do valor normal e o 6 0 período 0% acima do valor normal. (a) Apresente um modelo de optimização para a resolução deste problema. (b) Sem grande apuro, um dos elementos da gestão da Sonhos e Companhia Limitada (que em tempos estudou IO) chegou a uma solução admissível para o problema - ver tabela. Por outro lado, decidiu correr um programa de Programação Linear (variáveis contínuas) de que dispunha (não entrando em conta com o facto do número de funcionários ser inteiro) para assim ver o que seria a solução do problema relaxado, e de algum modo comparar o resultado com a solução admissível já achada. A solução óptima do problema relaxado está também na tabela: Períodos Solução admissível Solução óptima (por Prog. Linear) Poderá assegurar que a solução óptima obtida por Prog. Linear é uma solução óptima do problema dado? Porquê? O que poderá afirmar sobre a solução admissível?

2 . Um dos hotel de da cadeia internacional Sonhos e Companhia Limitada decidiu promover uma campanha especial para casais apaixonados: um fim-de-semana que incluía, entre outras mordomias, o serviço de pequenos almoços directamente nos quartos. Esse serviço seria obviamente aproveitado por todos os clientes, o que implicava a entrega de um grande número de pequenos almoços. Um dos empregados dos escritórios tentou resolver o problema, e começou por obter a rede apresentada na figura seguinte, onde os valores indicados nos ramos indicam o inconveniente associado ao transporte de um pequeno almoço entre dois nós. Ajude agora o empregado (utilizando o algoritmo de Dijkstra), determinando os caminhos a percorrer entre a cozinha e TODOS os quartos, por forma a minimizar os inconvenientes. H A 0 0 D 6 Cozinha B 9 0 H E 0 C 0 8 H. Um dos hotéis de estrelas da Sonhos e Companhia Limitada foi escolhido para acolher uma conferência científica que se vai realizar em Portugal. Os responsáveis da conferência reservaram todos os quartos disponíveis e acordaram com o director do hotel que o hotel se encarregaria de disponibilizar todas as refeições (pequeno almoço, almoço e jantar) para os participantes da conferência. Durante o período ( dias) de realização da conferência, alguns dos serviços do hotel terão de ser reforçados para responder às necessidades da conferência. O director do hotel pode recorrer a funcionários de hotéis da Sonhos e Companhia Limitada existentes nas proximidades (um de estrelas e outro de estrelas) ou então recorrer a duas empresas especializadas (a DesenrascaEmpregados e a QualityMen ). De seguida estão descritos os custos e as limitações associadas a cada alternativa à disposição do director: O hotel de estrelas pode disponibilizar funcionários de média qualidade a um custo unitário de 00 unidades monetárias;

3 O hotel de estrelas pode disponibilizar funcionários de alta qualidade a um custo unitário de 0 unidades monetárias; A DesenrascaEmpregados pode disponibilizar funcionários de média qualidade a um custo unitário de 80 unidades monetárias; A QualityMen pode disponibilizar funcionários de alta qualidade a um custo unitário de 0 unidades monetárias; São necessários 8 funcionários de média qualidade e de alta qualidade; Para garantir os elevados padrões de qualidade da Sonhos e Companhia Limitada, o director do hotel prefere que o número de funcionários vindos dos outros hotéis seja superior ao dos funcionários a contratar. (a) Formule este problema como Programação Linear e resolva-o pelo método simplex. (b) Comente a solução obtida e a adequabilidade do modelo de Programação Linear, e da técnica de resolução utilizada, a este problema concreto.. Como é habitual em qualquer unidade hoteleira, os hotéis da Sonhos e Companhia Limitada têm mecanismos de avaliação da satisfação dos clientes, quer da iniciativa dos próprios (as habituais caixas de sugestões), quer interpelando directamente os clientes através de entrevistas pessoais. O Departamento de Qualidade detectou uma queixa recorrente na unidade de Santa Maria do Bouro: à hora do pequeno-almoço os hóspedes têm que esperar demasiado tempo por um elevador quando pretendem descer do restaurante para os quartos ou para a recepção do hotel. Objectivando, a maioria dos clientes afirma ter de esperar mais de minutos para conseguir descer no elevador. Intrigado com esta afirmação o Departamento de Qualidade promoveu um estudo do serviço de elevadores do hotel de Santa Maria do Bouro, no horário do pequeno-almoço, tendo recolhido a seguinte informação: número de elevadores em serviço tempo médio entre paragens de um elevador no andar do restaurante. minutos número médio de pessoas transportado em cada viagem, por cada elevador 8 número médio de pessoas que chegam, por minuto, à fila para os elevadores 8 Verifique se a afirmação dos clientes, em termos médios, é correcta.

4 Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Investigação Operacional Recurso Resolução. (a) Definem-se: X i (i =,..., 6) número de funcionários que entra ao serviço no início do período i. Então o modelo de optimização poderá ser: suj. a: min custo =.(X + X ) + X + X + X +.X 6 (b) Tópicos de resposta: X + X 6 0 X + X 60 X + X 0 X + X 70 X + X 0 X 6 + X 0 X i 0 e inteiras A solução óptima do problema relaxado é óptima para o problema dado. A PL encontrará a melhor solução (com variáveis inteiras incluídas). A solução admissível é também óptima porque atribui à função objectivo o mesmo valor - para esta função objectivo o valor óptimo é 60.. A partir da rede dada no enunciado pode-se verificar que só se pode chegar a cada um dos quartos se se passar pelo respectivo hall, sendo assim, a determinação da inconveniência mínima para chegar a cada um dos quartos passa por: (a) Determinar (utilizando o algoritmo de Dijkstra) o percurso com a inconveniência mínima para chegar a cada um dos três halls. (b) Adicionar a esse percurso o percurso do hall respectivo para cada quarto. Seguindo o procedimento descrito, obtivemos o seguinte quadro:

5 Nós iter Cozinha A B C D E H H H Percurso com inconveniência mínima entre a cozinha e os quartos a : cozinha B D H H Quartos a. A inconveniência de cada percurso obtém-se somando a 8 (cozinha H) a inconveniência de chegar de H a cada um dos quartos. Percurso com inconveniência mínima entre a cozinha e os quartos 6 a 0: cozinha B D H Quartos 6 a 0. A inconveniência de cada percurso obtém-se somando a 7 (cozinha H) a inconveniência de chegar de H a cada um dos quartos. Percurso com inconveniência mínima entre a cozinha e os quartos a : cozinha B C H Quartos a. A inconveniência de cada percurso obtém-se somando a (cozinha H) a inconveniência de chegar de H a cada um dos quartos.. (a) Variáveis de decisão: H número de empregados a requisitar ao hotel de estrelas; H número de empregados a requisitar ao hotel de estrelas; D número de empregados a contratar à DesenrascaEmpregados ; Q número de empregados a contratar à QualityMen ; Modelo: suj. a: min CUSTO = 00H + 0H + 80D + 0Q H + D 8 H + Q H H + D + Q 0 H H, H, D, Q 0 Introduzindo varáveis de folga e variáveis artificiais e usando o método das penalidades para retirar as variáveis artificiais da base: min Z = 00H + 0H + 80D + 0Q + M (a + a )

6 suj. a: H + D f + a 8 H + Q f + a H H + D + Q + f 0 H + f H, H, D, Q, f, f, f, f, a, a 0 Para construir o quadro simplex inicial falta exprimir a função objectivo apenas em função das variáveis não básicas, para assim se obterem os custos marginais: a = 8 H D + f a = H Q + f Z = 00H + 0H + 80D + 0Q + M (a + a ) = 00H + 0H + 80D + 0Q + M (8 H D + f + H Q + f ) = (00 M)H + (0 M)H + (80 M)D + (0 M)Q + M f + M f + M Fazendo agora as iterações pelo método simplex: H H D Q f f f f a a a a f f Z M M M M M M M Nota: A linha dos custos marginais está dividida em duas com a única finalidade de simplificar os cálculos. A soma das duas linhas representa o custo marginal (p.ex.: 00 M). H H D Q f f f f a a a a D f Z M M 0 0 M M M M 6

7 H H D Q f f f f a a H a D f Z M 0 M 0 M 0 0 M 0 M H H D Q f f f f a a H a D H Z M 0 M 0 M M 0 M Solução óptima: H H D Q f f f f a a H Q D H Z M M 0 H = 7 H = D = 9 Q = Z = 00. Neste problema o atendimento é em grupo (são transportadas 8 pessoas de cada vez). Para contemplar esta situação basta dividir o número de chegadas ao sistema por 8 e resolver como habitualmente. Taxa de chegada: Taxa de atendimento: λ = µ =. = grupos de 8 pessoas minuto grupos de 8 pessoas minuto Objecto do estudo: pretende-se verificar se a afirmação: espera-se mais de minutos por um elevador é verdadeira ou não. S = Fila M/M/ 7

8 ρ = λ S µ = P 0 = 0.8 Número médio de grupos de 8 pessoas na fila: L q = Finalmente, o tempo médio de espera na fila: P 0 ( λ µ) S ρ S!( ρ) = 0.8(.) 0.7!( 0.7) =.9 W q = L q λ =.9 =.9 minutos. Logo a afirmação dos clientes, em média, é incorrecta. 8