Miguel Casquilho «Planificação e Investigação Operacional»

Apresentação em tema: "Miguel Casquilho «Planificação e Investigação Operacional»"— Transcrição da apresentação:

1 Miguel Casquilho «Planificação e Investigação Operacional»
Eng.º Químico, PhD; Prof. Aux. (Área «Eng.ª de Projecto e de Processos») Departamento de Eng.ª Química IST — Universidade de Lisboa (Prof. Henrique Matos) CERENA (C. de Recursos Naturais e Ambiente) IST, 26 de Janeiro de 2018 Plan Inv Ope Fev-2018

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Origens (da Investigação Operacional, ramo da Matemática) Natureza Impacto Índice Aplicações Exemplo Conclusões Plan Inv Ope Fev-2018

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A cadeira* é leccionada com base informática. Aulas: directamente da Internet Software: da cadeira e outros (Linux; Office; IBM; etc.) Serão aflorados alguns tópicos sobre Qualidade. Avaliação Exame escrito c/ consulta (+ verificação oral) Eventual complemento (até 30 %), de preferência aplicação a tema doutra cadeira *Porquê o seu nome ? Plan Inv Ope Fev-2018

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Origens (da Investigação Operacional) Desde a Revolução Industrial (1800 ± 40): grande crescimento das empresas e organizações (dimensão e complexidade) “Operations Research” *: investigação de operações militares (2.ª Guerra Mundial). Visa aplicar recursos a actividades, de modo eficiente  optimização Factores que impulsionaram a IO: Persistência das equipas após o fim da guerra, com passagem ao âmbito industrial Advento da revolução informática (1940–50) com influência mútua; computador pessoal (1980). *(US) GB: Operational Research Plan Inv Ope Fev-2018

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Natureza Optimização das operações nas empresas e, mais geralmente, em actividades científico-técnicas. Como disciplina, inclui-se em cursos de Engenharias, Matemática, Economia. Áreas (todas): indústria, transporte, construção, telecomunicações, finança, sector hospitalar, forças armadas, serviços públicos. Tipicamente, a IO: Baseia-se em modelos matemáticos que abarquem a essência do problema real. Procura, mediante um algoritmo, uma solução óptima do modelo. Plan Inv Ope Fev-2018

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Impacto A IO tem produzido fortes aumentos de eficiência e produtividade em numerosas organizações. Cerca de 60 países membros na IFORS (International Federation of O. R. Societies) (2018) Cada país membro tem uma associação nacional de IO —em Portugal, a APDIO, fundada em 1978, no IST. Nos EUA, pessoas profissionalmente ligadas à IO: 100 000 (2005). Mais adiante: algumas aplicações notáveis em que se obtiveram grandes vantagens. Plan Inv Ope Fev-2018

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Índice Programação Linear (Linear Programming) G. B. Dantzig: Problema do transporte (“transportation problem”) e variantes (Optimização em redes) Simulação (método de Monte Carlo) Teoria das filas de espera (Queueing Theory) Gestão de stocks (Inventory Management) Há, pois, modelos determinísticos e probabilísticos Estes assuntos “caíram”, historicamente, na IO. Plan Inv Ope Fev-2018

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Aplicações Holanda 1985 Distribuição de água Prog. Linear, Simulação 10 M $ Citgo Petroleum 1987 Operações de refinaria; co-mercialização Prog. Linear 50 M $ IBM 1990 Rede nacional de stocks de peças Gestão de stocks, Simulação 15 M $ Plan Inv Ope Fev-2018

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Exemplo… (Programação Linear) Uma empresa de sumos tem uma encomenda de 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 mistura 5 bebidas (Bi) 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 (Si vi = 500; B5  Water) Plan Inv Ope Fev-2018

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…Exemplo Solução: ver “juice” Bebida % s. laranja % s. toranja % s. amora Stock L Custo $ / L B_X 40 200 150 B_A 5 10 20 400 75 B_L 100 B_T 50 175 W 800 25 Plan Inv Ope Fev-2018

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Conclusões A IO baseia-se em modelos matemáticos (determi- nísticos ou probabilísticos) dos problemas. Utiliza algoritmos para resolver os modelos. Recorre normalmente a programas de computador que executam os algoritmos. A cadeira de IO está presente em vários cursos: Engenharias (Química, Civil, de Minas, Industrial, Agronómica, etc.), Economia, Gestão. Afigura-se como um versátil instrumento profissional, favorecedor de empregabilidade. Plan Inv Ope Fev-2018

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Algumas referências APdIO, Casquilho, M., “Using CPLEX: LP”, and Excel Hillier, F. S., G. J. Lieberman, 2001 (1995, 1990, 1986, 1980, 1974, 1967), 7.th ed., McGraw-Hill, New York, NY (USA) (1237 pp, ‘pdf’ disponível) IFORS: National Societies,  Plan Inv Ope Fev-2018