Unemat Campus de Sinop Curso de Engenharia Elétrica 8º semestre. Disciplina: Introdução à Otimização Linear de Sistemas

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1 Unemat Campus de Sinop Curso de Engenharia Elétrica 8º semestre Disciplina: Introdução à Otimização Linear de Sistemas Slides: Introdução à Pesquisa Operacional - para situar a otimização linear Professora da disciplina: Dr.ª Donizete Ritter 1

2 PESQUISA OPERACIONAL - PO (Operations Research / Operational Research / Management Sciences) Sumário Origens A natureza O impacto Definição de PO Histórico de PO Principais sociedades profissionais ligadas à PO Algumas publicações científicas ligadas à PO (Biblioteca) 2

3 PESQUISA OPERACIONAL - PO (Operations Research / Operational Research / Management Sciences) Introdução A PO e o Processo de Tomada de Decisão Tomar decisões é uma tarefa básica da gestão Decidir: optar entre alternativas viáveis. 3

4 Papel do decisor: Identificar e definir o problema, Formular objetivo(s), Analisar limitações, Avaliar alternativas escolher a melhor Processo de Decisão abordagem qualitativa abordagem quantitativa Qualitativa: problemas simples, experiência do decisor Quantitativa: problemas complexos, ótica científica, métodos quantitativos. 4

5 Origens Revolução industrial: Crescimento das organizações Dificuldade na alocação + Eficaz dos recursos Complexidade dos problemas Disponíveis às atividades Inicio das atividades: Problemas estratégicos e táticos na Segunda Guerra Mundial. 5

6 Fatores chaves para o crescimento da PO: Readaptação do parque industrial; Desenvolvimento e aperfeiçoamento de técnicas de PO; Desenvolvimento dos recursos computacionais. PO propõe uma abordagem científica: Observação, formulação do problema, e construção de modelo científico (matemático ou de simulação) 6

7 A natureza PO é aplicada a problemas associados a condução e a coordenação de operações ou atividades numa organização. PO possui um amplo espectro de utilização: Governo e suas agências, indústrias, e empresas comerciais e de serviço. PO adota um enfoque sistêmico para os problemas. PO busca a solução ótima para o problema. PO usa uma metodologia de trabalho em equipe: Engenharia, computação, economia, estatística, administração, matemática, ciências comportamentais. 7

8 PO: Modelagem e tomada de decisão em sistemas reais, determinísticos ou probabilísticos, relativos à necessidade de alocação de recursos escassos. O impacto PO tem tido um impacto crescente na administração das empresas, tendo aumentado o número e a variedade de suas aplicações. 8

9 Pesquisa Operacional (PO) Pesquisa Operacional (PO): engloba um conjunto de técnicas direcionadas à problemas complexos voltados para a tomada de decisões em empresas. O ponto chave da PO reside na construção de modelos matemáticos a partir dos quais escolhe-se uma técnica adequada para resolução. Exemplos de problemas onde a PO se mostra bastante atrativa são: determinação de custo mínimo para produção, maximização de lucros, maximização de utilização de equipamentos, redução de desperdícios de produtos, problemas de corte, empacotamento, transporte, rotas, entre outros. 9

10 HISTÓRICO O termo Pesquisa Operacional (Operational Research na Inglaterra, Operations Research nos EUA, Investigação Operacional em Portugal e Investigación Operativa em países hispânicos) foi usado pela primeira vez em 1938 para designar o estudo sistemático de problemas estratégicos e táticos decorrentes de operações militares. 10

11 HISTÓRICO O desenvolvimento metodológico mais importante do período pós-guerra foi o Método Simplex, por George Dantzig, em 1947, para a resolução de problemas de Programação Linear, isto é, de problemas de planejamento nos quais são utilizados modelos de otimização lineares. 11

12 Exemplos: Programação linear: mix de produção, mistura de matérias-primas, modelos de equilíbrio econômico, carteiras de investimentos, roteamento de veículos, jogos entre empresas; (Este método de PO será o objeto de estudo da disciplina) 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; Outras técnicas de PO: programação dinâmica, simulação, programação inteira, programação não-linear, teoria de estoques, programação por metas, programação multiobjetivo. 12

13 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) ABEPRO Associação Brasileira de Engenharia de Produção 13

14 Algumas publicações científicas ligadas à PO (Biblioteca): Interfaces Management Science Operations Research Revista de Pesquisa Operacional (SOBRAPO) Gestão da Produção (ABEPRO) Produção Investigación Operativa (ALIO) 14

15 Resumo PO é uma ciência aplicada formada por um conjunto de técnicas que visam a determinação das melhores condições de aproveitamento de recursos escassos. PO nasceu durante a Segunda Guerra Mundial sendo aplicada a diversos problemas relacionados com abastecimento de tropas e com táticas de defesa e ataque aéreo ou marítimo. 15

16 PO pode ser aplicada a uma enorme variedade de situações: problemas relacionados com espera, problemas de misturas e formulações, problemas de estoques, problemas de programação da produção, problemas de arranjos físicos, problemas em redes de transportes, problemas de abastecimento, problemas de comunicação e transmissão de dados, entre outros. Principais técnicas de PO: Programação Linear, Simulação, Programação em Redes, Programação Inteira e Mista, Programação Dinâmica, Teoria de Filas, Teoria de Estoques, Programação Não-linear, Programação multi-objetivo, Teoria de Jogos, entre outras. 16