UNIDADE 1 Introdução à Pesquisa Operacional · Professor Me Carlos Guimarães Conteúdos do...
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PESQUISA OPERACIONAL
UNIDADE 1Introdução à Pesquisa Operacional
Prof. Me. Carlos Guimarães
Professor Me Carlos Guimarães
Objetivo
Introduzir o tema Pesquisa Operacional por meio daapresentação:
• Da sua origem;
• Das sociedades profissionais existentes;
• Da sua definição;
• Do seu processo de solução;
• Dos objetivos do seu ensino.
Professor Me Carlos Guimarães
Objetivos do Ensino
• Melhorar as habilidades quantitativas.• Melhorar o pensamento lógico.
Referências
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Professor Me Carlos Guimarães
Conteúdos do Capítulo
Introdução a Pesquisa OperacionalTomada de Decisão
– Fatores Relevantes
– Classificação
– Abordagem de Management Science no processo de tomada de decisão
Processo de ModelagemModelos Matemáticos
Modelagem de Problemas em Planilhas Eletrônicas
Professor Me Carlos Guimarães
A Pesquisa Operacional (PO) como ciência surgiu para resolver,
de uma forma mais eficiente, os problemas na administração das
organizações,originados pelo acelerado
desenvolvimento provocado pela revolução industrial.
Para quê a Pesquisa Operacional (PO)?
Origem da Pesquisa Operacional
Professor Me Carlos Guimarães
Produção
Distribuição de recursos
Utilização ótima de recursos
Gestão da Organização
Mais desenvolvimento, mais complexidade na:
Origem da Pesquisa Operacional
Professor Me Carlos Guimarães
A partir da Revolução Industrial aumentam os problemas na gestão das organizações:
as diferentes componentes dentro duma organização são sistemas autônomos com objetivos e gestão próprios;
os objetivos cruzam-se: o que pode ser melhor para uns pode ser prejudicial para outros.
O Problema:Como gerir para obter uma melhoreficácia dentro de toda a organização?
PO e Gestão
Professor Me Carlos Guimarães
A origem da PO como ciência é atribuído à coordenação das operações militares durante a 2ª Guerra Mundial, quando os líderes militares solicitaram que cientistas estudassem problemas como posicionamento de radares, armazenamento de munições e transporte de tropa, etc...
A aplicação do método científico e de ferramentas matemáticas em operações militares passou a ser chamado de Pesquisa Operacional.
Quando é que surgiu a PO?
Surgimento da PO
Professor Me Carlos Guimarães
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).
Outros cientistas que dedicaram os seus estudos a PO (“à pesquisa do ótimo”) foram:
na Antiguidade:
Euclides, Newton, Lagrange, ...
no século XX:
Leontief, Von Neumann, Kantarovich, ...
Surgimento da PO
Professor Me Carlos Guimarães
Pesquisa (estudo) das Operações (atividades)
O que é a Pesquisa Operacional?
Pesquisa das operações (atividades)de uma organização
Natureza da PO (1)
Professor Me Carlos Guimarães
Uma abordagem científica na tomada de decisões
O que é a Pesquisa Operacional?
Um conjunto de métodos e modelos matemáticos aplicados à resolução de complexos
problemas nas operações (atividades) de uma organização
Natureza da PO (2)
Professor Me Carlos Guimarães
A PO tem provocado um significativo impacto na gestão e administração de empresas em diferentes organizações.
Os serviços militares dos EUA continuaram a trabalhar ativamente nesta área.
Com o desenvolvimento da informática nas últimas décadas, a PO tem sido estendida a numerosas organizações.
Impacto da PO
Professor Me Carlos Guimarães
Denominada “a ciência da administração”, a sua utilização e implementação tem sido estendida à:
business
economia
industria
industria militar
engenharia civil
governos
hospitais, etc.
PO: Ciência da Administração
Professor Me Carlos Guimarães
Quais são os ramos mais importantes desenvolvidos na PO?
PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA
Programação Linear (LP)
Problemas de distribuição de recursos.
Problemas de transporte
Problemas de planejamento da produção
Problemas de corte de materiais, etc.
Programação Não Linear
Programação Dinâmica
Programação Inteira
Otimização Global
Programação = Planejamento de
Atividades
Os Ramos da PO
Professor Me Carlos Guimarães
Quais são outros ramos da PO?
OUTROS RAMOS DA PO são:Análise EstatísticaTeoria de JogosTeoria de Filas
Organização do tráfego aéreoConstrução de barragens, etc.
SimulaçãoGestão de estoques, etc.
Outros Ramos da PO.
Professor Me Carlos Guimarães
• Se existem vários caminhos que ligam duas cidades, qual é a que propicia o mínimo de gasto de combustível?
• Se um dado combustível é obtido de uma mistura de produto de preços variados, qual a composição de menor custo com poder calorífico suficiente?
• Se tanto a Matéria Prima quanto a Mão de Obra são limitados, qual a quantidade produtos que maximiza o lucro da empresa?
Exemplos de Problemas de Decisão
Professor Me Carlos Guimarães
• Se em uma região existem casas que devem ser interconectados com uma rede de água, qual a que minimiza o gasto com tubulação?
• Se existem vários ativos financeiros, qual a combinação que melhor reflete o compromisso entre o risco e o retorno?
• Se o espaço para armazenamento é limitado, de quanto deve ser o pedido de material para atender a demanda de um certo período?
Exemplos de Problemas de Decisão
Professor Me Carlos Guimarães
Uma fábrica produz dois produtos, A e B. Cada um deles deve ser processado por duas máquinas, M1 e M2. Devido à programação de outros produtos, que também utilizam essas máquinas, a máquina M1 tem 24 horas de tempo disponível para os produtos A e B, enquanto a máquina M2 tem 16 horas de tempo disponível. Para produzir uma unidade do produto A, gastam-se 4 horas em cada uma das máquinas M1 e M2. Para produzir uma unidade do produto B, gastam-se 6 horas na máquina M1 e 2 horas na máquina M2. Será produzida, no mínimo, uma unidade de A e de B. Cada unidade vendida do produto A gera um lucro de R$ 80 e cada unidade do produto B, um lucro de R$ 60. Existe uma previsão máxima de demanda para o produto B de 3 unidades, não havendo restrições quanto à demanda do produto A.
Deseja-se saber quantas unidades de A e de B devem ser produzidas, de forma a maximizar o lucro e, ao mesmo tempo, obedecer a todas as restrições desse enunciado.
Exercício 1:
Professor Me Carlos Guimarães
Tomada de Decisão
É o processo de identificar um problema E
Selecionar uma linha de ação para resolve-lo
O que é tomar decisão?
Professor Me Carlos Guimarães
Tomada de Decisão
Um Problema ocorre quando o estado atual de uma situação é diferente do estado desejado.
Uma Oportunidade ocorre quando as circunstâncias oferecem a chance do indivíduo/organização ultrapassar seus objetivos e/ou metas.
Professor Me Carlos Guimarães
Tomada de Decisão Fatores Relevantes
• Tempo disponível para a tomada de decisão• A importância da decisão• O ambiente• Certeza / Incerteza e Risco• Agentes decisores• Conflito de interesses
Professor Me Carlos Guimarães
Tomada de Decisão Classificação - Nº de Decisores
Tomada de Decisão Individual
( são menos complexas de serem tomadas)
Autoritária
Participativa
Professor Me Carlos Guimarães
Decisor
Consistente
Racional
Maximizador de utilidade
Método de Resolução do Problema
Identificar o problema
Gerar alternativas
Escolher a melhor alternativa
Tomada de Decisão Individual Modelo Racional
Professor Me Carlos Guimarães
Tomada de Decisão Classificação - Nº de Decisores
• Tomada de Decisão em Grupo
– Maior Complexidade
– Comunicação
– Conflito – Convencimento
– Diferenças culturais
Professor Me Carlos Guimarães
Identificação do Problema
Criação de Alternativas
Seleção de Alternativa
Implementação e Monitoração
Tomada de Decisão Estágios do Processo
Professor Me Carlos Guimarães
Abordagem de Management Scienceno processo de tomada de decisão
Management Sciences
– área de estudos que utiliza computadores, estatística e matemática para resolver problemas de negócios.
Três objetivos inter-relacionados:
– Converter dados em informações significativas. (através do armazenamento de forma organizada utilizando sistemas de informações gerenciais SIG)
– Apoiar a tomada de decisão transferíveis e independentes. Os SIG dão suporte para que as decisões sejam independentes do decisor, tornando o processo claro e transparente.
– Criar sistemas computacionais úteis para usuários não técnicos.
Professor Me Carlos Guimarães
Sistemas de Apoio à Decisão
Abordagem da Management ScienceConversão de Dados em Informações
Números e FatosProcessamento
de Dados
Sist.de Informação Gerencial
SistemasEspecialistas
Dados
Informações
Decisões
Conhecimento
Professor Me Carlos Guimarães
Processo de Solução
Situação-Problema
Formular um Modelo
Quantitativo
Encontrar a Solução
Considerar os Fatores
Imponderáveis
Implementar a Solução
Utilizar Modelagem Matemática para Partes Específicas
Empreender Análises
Qualitativas e Julgamento da
Situação
DadosEstrutura
dos?
NÃO SIM
PARCIALMENTE