Transcript «Investigação Operacional»
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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)
1/12
Nov-2000
Investigação Operacional
Slide 2
IO Investigação Operacional...
2/12
Origens
Natureza
Impacto
Índice
Aplicações
Exemplo
Conclusão
Investigação Operacional
Slide 3
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/
3/12
Investigação Operacional
Slide 4
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:
–
–
4/12
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:
–
–
5/12
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.
Investigação Operacional
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IO Impacto
6/12
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.
Investigação Operacional
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IO Índice (abreviado)
7/12
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)
Investigação Operacional
Slide 8
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
8/12
Prog. Linear, 10 M $
Simulação
Investigação Operacional
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IO ...Aplicações
9/12
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
Investigação Operacional
25 M $
Slide 10
IO Exemplo...
10/12
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
Investigação Operacional
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IO ...Exemplo
% s.
Bebida laranja
11/12
% 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
Investigação Operacional
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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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Investigação Operacional
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Depart. de Eng.ª Química
Fev-2013 (Dez-2002)
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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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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.
Investigação Operacional
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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
Investigação Operacional
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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
Investigação Operacional
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
Investigação Operacional
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IO ...Exemplo
% s.
Bebida laranja
11/12
% 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
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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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Investigação Operacional