Pesquisa Operacional Introdução. Profa. Alessandra Martins Coelho

Transcrição

1 Pesquisa Operacional Introdução Profa. Alessandra Martins Coelho agosto/2013

2 Operational Research Pesquisa Operacional - (Investigação operacional, investigación operativa) Termo ligado à invenção do radar (Inglaterra 1934), atribuído à Rowe (1938)

3 Origens Revolução industrial: Crescimento das organizações Dificuldade na alocação + Eficaz dos recursos Complexidade dos problemas Disponíveis às atividades Início das atividades: Análise científica do uso operacional de recursos militares de maneira sistemática 2ª Guerra Mundial - Problemas estratégicos e táticos

4 Fatores chaves para o crescimento da PO Readaptação do parque industrial; Desenvolvimento e aperfeiçoamento de técnicas de PO; Desenvolvimento dos recursos computacionais Dantzig método simplex otimização linear

5 Evolução rápida - Inglaterra e Estados Unidos 1ª Conferência Internacional Oxford Estudos de casos ou problemas específicos Modelos e métodos matemáticos em diversos temas (teoria de estoques, substituição de equipamentos, teoria de filas, programação (scheduling) de tarefas em máquinas, teoria dos jogos, fluxo em redes e otimização linear. Início da década de 50 e final da década de 60 aplicação setores público e privado. O avanço da PO - aumento da velocidade de processamento; quantidade de memória - execução de problemas mais complexos -

6 Pesquisa Operacional Pesquisa Operacional: PO propõe uma abordagem científica sobre a tomada de decisões Ideias e processos para articular e modelar problemas de decisão, determinando os objetivos do tomador de decisão e as restrições sob as quais se deve operar Métodos matemáticos, estatísticos e algorítmicos

7 Conceito de Decisão Chiavenato (1997) - o processo de análise entre várias alternativas disponíveis do curso de ação que a pessoa deverá seguir Wikipédia - o processo pelo qual são escolhidas algumas ou apenas uma entre muitas alternativas para as ações a serem realizadas

8 Exemplos de decisão escolher uma localização dentre várias disponíveis; determinar a melhor composição de uma certeira de ações; escolher uma entre várias alternativas que balanceia os recursos de produção, como mão de obra disponível, contratação, demissão, estoque.

9 A natureza aplicada a problemas associados a condução e a coordenação de operações ou atividades numa organização. possui um amplo espectro de utilização: Governo e suas agências, indústrias, empresas comerciais e de serviço. adota um enfoque sistêmico para os problemas. busca a solução ótima para o problema. Ramo multidisciplinar Engenharia, computação, economia, estatística, administração, matemática, ciências comportamentais.

10 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final.

11 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - objetivos a serem alcançados - possíveis caminhos para a solução do modelo - definição das limitações técnicas do sistema - relação do sistema com outros da empresa ou do ambiente externo

12 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - conjunto de equações (funções objetivo e restriçoes de igualdade) e inequações (restrições de desigualdade) que tem como objetivo otimizar a eficiência do sistema e oferecer subsídios para que o tomador de decisão identifique as limitações do mesmo.

13 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - uso de várias técnicas de PO. Ex.: Simplex (programação linear e programação em redes) Branch-and-bound (programação inteira)

14 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - Um modelo é considerado válido se conseguir representar ou prever, com precisão aceitável, o comportamento do sistema em estudo

15 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - deve ser controlada e acompanhada de maneira a detectar e corrigir possíveis mudanças da nova solução, o que pose fazer cm que algumas partes do modelo sejam reformuladas.

16 Fases de uma estudo de pesquisa operacional (1) definição do problema; (2) construção do modelo; (3) solução do modelo; (4) validação do modelo; (5) implementação da solução; (6) avaliação final. - verificar se o objetivo final foi alcançado

17 Exemplos Programação linear: mix de produção, mistura de matérias-primas, modelos de equilíbrio econômico, carteiras de investimentos, roteamento de veículos, jogos entre empresas; Modelos em redes: rotas econômicas de transporte, distribuição e transporte de bens, alocação de pessoal, monitoramento de projetos; Teoria de filas: congestionamento de tráfego, operações de hospitais, dimensionamento de equipes de serviço;

18 Ferramentas da Pesquisa Operacional Modelos determinísticos: programação linear; em redes; binária e inteira; por metas ou multiobjetivo; programação não linear; dinâmica determinística Modelos estocásticos: teoria das filas; modelos de simulação; programação dinâmica estocástica (cadeias de markov); teoria dos jogos Outras técnicas: Metodologia Multicritério de apoio a Decisão; Análise Envoltória de Dados; Inteligência Artificial(Inteligência Computacional; Heurísticas e Metaheurísticas

19 ABEPRO Associação Brasileira de Engenharia de Produção Principais Sociedades Profissionais ligadas à PO INFORMS The Institute for Operations Research and the Management Sciences (1995) EURO - European Operational Research Society IFORS - International Federation of Operational Research Societies SOBRAPO - Sociedade Brasileira de Pesquisa Operacional (1968)