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«Investigação Operacional»

Miguel Casquilho
Área «Eng.ª de Projecto e de
Processos»
Depart. de Eng.ª Química

Fev-2013 (Dez-2002)

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Nov-2000

Investigação Operacional


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IO  Investigação Operacional...










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Origens
Natureza
Impacto
Índice
Aplicações
Exemplo
Conclusão
Investigação Operacional


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IO  ...Investigação Operacional






A cadeira é leccionada com forte base informática.
Aulas: da Internet (prática, com computador).
Uso de programas da cadeira e outros.
Linux, Windows; Internet.
Exame: escrito (com consulta); eventual
complemento (até 30 %).

http://web.tecnico.ulisboa.pt/mcasquilho/
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Investigação Operacional


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IO  Origens






Desde a revolução industrial: enorme crescimento das
empresas e organizações em dimensão e
complexidade.
“Operations research”: investigação de operações
militares (durante a 2.ª Guerra Mundial). Visa aplicar
recursos (limitados) às actividades, de maneira
eficiente  optimização.
Factores que impulsionaram a IO:



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Persistência das equipas após o fim da guerra, com
passagem ao âmbito industrial.
Advento da revolução informática (1940–50); computador
pessoal (1980).
Investigação Operacional


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IO  Natureza





Aplica-se à optimização das operações nas empresas
e, mais geralmente, em actividades científico-técnicas.
Áreas (todas): indústria, transporte, construção,
telecomunicações, finança, sector hospitalar, forças
armadas, serviços públicos.
Tipicamente, a IO:




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Baseia-se na construção dum modelo matemático que
abarque a essência do problema real.
Procura, mediante um algoritmo, uma solução óptima do
modelo.

Nas situações interdisciplinares, recorre a equipas.
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IO  Impacto






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A IO tem produzido fortes aumentos de eficiência e
produtividade em numerosas organizações.
Havia (1995) mais de 30 países membros na IFORS
(International Federation of O. R. Societies).
Cada país membro tem uma associação nacional de
IO —em Portugal, a APDIO, fundada em 1978, no IST.
Nos EUA, previa-se crescimento na actividade
profissional ligada à IO: 100 000 pessoas em 2005.
Mais adiante, algumas aplicações notáveis, em que se
obtiveram grandes vantagens.
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IO  Índice (abreviado)










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Programação Linear
Problema do Transporte; Afectação
Programação Linear Inteira (Mista)
Optimização em redes
Teoria das filas de espera
Gestão de stocks
Simulação (método de Monte Carlo) 
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IO  Aplicações...
Holanda
1985

Distribuição
de água

Monsanto
1985

Operações de Prog. Linear 1,5 M $
produção em
Química
Operações de Prog. Linear 50 M $
refinaria; comercialização

Citgo
Petroleum
1987

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Prog. Linear, 10 M $
Simulação

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IO  ...Aplicações

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Texaco
1989

Mistura de
ingredientes
(gasolina)

Prog. Linear

IBM
1990

Rede nacional Gestão de
de stocks de
stocks,
peças
Simulação

15 M $

American
Airlines
1992

Estrutura de
preços, “overbooking”,
coord. de voos

2500 M $

Prog.
Dinâmica,
Gestão de
stocks

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25 M $


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IO  Exemplo...




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A uma empresa de sumos, são pedidos 500 L
dum seu sumo, que deve conter  20% s. de
laranja,  10% s. de toranja e  5% s. de
amora. Para o fabrico, a empresa procede à
mistura de 5 bebidas que tem em armazém.
Pretende-se saber qual a mistura que
minimiza o custo total.
v1=93,75 v2=125 v3=56,25 v4=0 v5=225 L
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IO  ...Exemplo
% s.
Bebida laranja

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% s.
toranja

% s.
amora

Stock
L

Custo
$/L

B_X

40

40

0

200

150

B_A

5

10

20

400

75

B_L

100

0

0

100

200

B_T

0

100

0

50

175

W

0

0

0

800

25

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IO  Conclusão









A IO baseia-se em modelos matemáticos
(determinísticos ou probabilísticos) dos problemas.
Utiliza algoritmos para resolver os modelos.
Recorre normalmente a programas de computador que
executam os algoritmos, de forma muito mais potente
do que as versões de cálculo manual.
A cadeira de IO está presente em vários cursos de
Engenharia (Química, Civil, de Minas, Industrial,
Agronómica, etc.), de Economia, de Gestão.
É, pois, um versátil instrumento profissional.


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