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Investigação Operacional

• Miguel Casquilho
• Área Eng.ª de Projecto e de Processos
• Depart. de Eng.ª Química
• 11-Dez-2002

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IO ? Investigação Operacional...

• Origens
• Natureza
• Impacto
• Índice
• Aplicações
• Exemplo
• Conclusão

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IO ? ...Investigação Operacional

• A cadeira tem sido leccionada com forte base
  informática.
• Aulas práticas com PCs.
• Uso de programas da cadeira e outros.
• Unix, Windows Internet.
• Exame escrito (com consulta), 70 complemento
  (em computadores), 30 .
• http//alfa.ist.utl.pt/mcasquil

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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
• Persistência das equipas após o fim da guerra,
  com passagem ao âmbito industrial.
• Advento da revolução informática (194050)
  computador pessoal (1980).

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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
• 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

• 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, prevê-se nítido crescimento na
  actividade profissional ligada à IO 100 000
  pessoas em 2005.
• Adiante, algumas aplicações notáveis, em que se
  obtiveram grandes vantagens.

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IO ? Índice (abreviado)

• Programação Linear
• Problema do Transporte Afectação
• Programação Linear Inteira (Mista)
• Programação Dinâmica (optimiz. 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 Prog. Linear, Simulação 2 M-contos (US 10 M)
Monsanto 1985 Operações de produção em Química Prog. Linear 300 000 c (US 1,5 M)
Citgo Petroleum 1987 Operações de refinaria co-mercialização Prog. Linear 10 Mc (US 50 M)
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IO ? ...Aplicações
Texaco 1989 Mistura de ingredientes (gasolina) Prog. Linear 5 Mc (US 25 M)
IBM 1990 Rede nacional de stocks de peças Gestão de stocks, Simulação 3 Mc (US 15 M)
American Airlines 1992 Estrutura de preços, over-booking, coord. de voos Prog. Dinâmica, Gestão de stocks 500 Mc (US 2500 M)
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IO ? Exemplo...

• 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.
• v193,75 v2125 v356,25 v40 v5225 l

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IO ? ...Exemplo
Bebida s. laranja 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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