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1. Pesquisa Operacional - Conceitos

A pesquisa operacional (P_O) um mtodo cientfico de tomada de decises. AP_O utilizada basicamente para melhorar e otimizar o desempenho de sistemascomplexos atravs da anlise de modelos que mais se aproximem da realidade.

O elemento em estudo (custo, etc) que leva melhoria e otimizao dedesempenho de um sistema, constitui o problema a ser solucionado e, portanto, adeciso a ser tomada em termos de P_O. Em linhas gerais, uma P_O consiste nadescrio de um sistema organizado com o auxlio de um modelo, e atravs daexperimentao com o modelo, na descoberta da melhor maneira de operar osistema.

A pesquisa operacional uma metodologia de otimizao e, portanto, requer quea anlise e a modelagem do problema estejam, o mais prximo possvel, darealidade. Pois o modelo ser utilizado para encontrar a soluo tima.

A pesquisa operacional pode ser conceituada como uma abordagem cientfica deproblemas. possvel, atravs de tcnicas especializadas e mtodos cientficos,descrever dificuldades operacionais que antes no eram tratados de formacientfica. Para que se possa configurar um determinado problema necessrioobservar, modelar e formular precisamente, ou seja, devem-se especificar asvariveis relevantes ao problema, o que ser otimizado e quais as restriespertinentes. Atravs de tais dados, possvel buscar a soluo ou a melhoriapara a situao identificada.

A pesquisa operacional tem se mostrado extremamente til s organizaes,proporcionando-lhes inmeras vantagens, suas ferramentas podem ser aplicadasnas mais variadas reas, como na alocao de pessoas e recursos, transporte,etc. A otimizao destes processos dentro de uma estrutura organizacional podediminuir satisfatoriamente os custos dos mesmos.

O grande alvo da pesquisa operacional encontrar a melhor forma de utilizao

de um recurso ou atividade atravs de um mtodo sistemtico. Sua metodologiase d atravs do uso de modelos que permitam a simulao de cenrios, e assim,permitir que os gestores das empresas avaliem as alternativas para a soluo deum problema.

A pesquisa operacional uma ferramenta aplicada resoluo de problemas quepossuem como objetivo a otimizao de um sistema. Por exemplo, a situaotima para um sistema de produo, pode levar a alterao dos valores dasvariveis envolvidas para se obter mais lucro ou ter menores custos de produo.

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2013_22. Desenvolvendo a Pesquisa Operacional

A Pesquisa Operacional consiste, basicamente, em construir um modelo comomeio de analisar e compreender o comportamento de um sistema real existente,

com o objetivo de determinar as condies para o desempenho que se deseja. Oresultado deste estudo fornecer os detalhes para uma tomada de deciso.A complexidade de um sistema real resulta do fato de que seu comportamento influenciado por um nmero muito grande de elementos variveis.Esta a razo que leva principal dificuldade em recomendar aes especficasde acompanhamento para cada varivel.No entanto, mesmo numa situao real, que envolva um nmero muito grande devariveis, tem seu comportamento fundamentalmente influenciado por umaquantidade reduzida de variveis principais. Dessa forma, a simplificao dosistema real em termos de um modelo passa primeiramente pela identificaodessas variveis principais.

A Figura 1.1 representa esta simplificao. O sistema real um conjuntocomplexo de variveis, de forma no muito definida. O sistema real reduzido oncleo do sistema existente que, basicamente, dita o comportamento deste e quepode ser modelado, para efeito de anlise, por uma estrutura simplificada.

Figura 1.1 Representao simplificada do processo de modelagem

3. Etapas de aplicao da PESQUISA OPERACIONAL

De uma forma geral, um trabalho de Pesquisa Operacional deve desenvolver-sesegundo as fases indicadas no fluxograma da Figura 1.2.

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Figura 1.2 Etapas da aplicao da Pesquisa OperacionalApesar de que essa sequncia no seja rgida, porm sua utilizao conduz as

principais etapas a serem vencidas. Com exceo da etapa de Soluo doModelo, que se baseia em tcnicas e mtodos bem desenvolvidos, as demais noseguem regras fixas e definidas. Os procedimentos necessrios para essas fasesdependem do tipo do problema em anlise e do ambiente que o envolve.Apesar das dificuldades aparentes de fixao de regras para a execuo dessasfases, conveniente que seja feita alguma discusso sobre elas de forma a servirde guia geral de procedimento. Os retornos de informao indicados na Figura 1.2entre as diferentes etapas representam revises que as consideraes derivadasda anlise de uma etapa provocam em etapas precedentes.

Definio do ProblemaA definio do problema, do ponto de vista da Pesquisa Operacional, baseia-seem trs aspectos principais que devem ser discutidos:

descrio exata dos objetivos do estudo; identificao das alternativas de deciso existentes; reconhecimento das limitaes, restries e exigncias do sistema.

A descrio dos objetivos uma das atividades mais importantes em todo oprocesso do estudo, pois a partir dela que o modelo concebido. A equipeencarregada do estudo deve procurar captar e refletir, na formulao doproblema, os desejos e necessidades dos executivos com relao ao problema dedeciso.

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Da mesma forma, essencial que as alternativas de deciso e as limitaesexistentes sejam todas explicitadas, para que as solues obtidas no final doprocesso sejam vlidas e aceitveis.

Construo do ModeloO modelo mais apropriado para a representao do sistema deve ser escolhidocom base na definio do problema. Esta a fase que mais criatividade exige doanalista, uma vez que a qualidade de todo o processo seguinte consequnciado grau de representao da realidade que o modelo venha a apresentar.

Vrios tipos de modelo podem ser utilizados para resolver problemas, desde umsimples modelo conceitual que apenas representa a inter-relao entre asinformaes, at modelos matemticos complexos que exigem uma fora detrabalho muito grande para sua formulao e operao.

Como veremos futuramente, se o modelo elaborado tem a forma de um modelopadro, como por exemplo, de Programao Linear, a soluo pode ser obtidapor mtodos matemticos convencionais. Por outro lado, se as relaesmatemticas so muito complexas ou mesmo indefinidas, poderemos usar atcnica da simulao, e, em alguns casos, haver necessidade de usarmos umacombinao de duas metodologias. Os modelos de maior interesse em PesquisaOperacional so os modelos matemticos, isto , modelos formados por umconjunto de equaes e inequaes.

Uma das equaes do conjunto serve para medir a eficincia do sistema paracada soluo proposta. a funo objetivo ou funo de eficincia. As outrasequaes geralmente descrevem as limitaes ou restries tcnicas do sistema.As variveis que compem as equaes so de dois tipos:

Variveis controladas ou de deciso: so as variveis cujos valores estosob controle. Decidir, neste caso, atribuir um particular valor a cada umadessas variveis. Numa programao de produo, por exemplo, a varivel dedeciso a quantidade a ser produzida num perodo, o que compete aoadministrador controlar;

Variveis no controladas: so as variveis cujos valores so arbitrados por

sistemas fora do controle do administrador. Custos de produo, demanda deprodutos, preo de mercado so variveis no controladas. Um bom modelo aquele que tem desempenho suficientemente prximo do desempenho darealidade e de fcil experimentao. Essa proximidade desejada varivel,dependendo do objetivo proposto. Um bom modelo para um objetivo pode serpssimo para outro. A fidelidade de um modelo aumentada medida que eleincorpora caractersticas da realidade, com a adio de novas variveis. Issoaumenta sua complexidade, dificultando a experimentao, o que nos leva aconsiderar o fator custo-benefcio quando pensamos em melhorar odesempenho de um modelo.

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Soluo do ModeloEsta terceira fase tem por objetivo encontrar uma soluo para o modeloconstrudo.No caso de modelos matemticos, a soluo obtida pelo algoritmo mais

adequado, em termos de rapidez de processamento e preciso da resposta. Istoexige do analista de Pesquisa Operacional um conhecimento profundo dasprincipais tcnicas. A soluo obtida, neste caso, dita tima.Se modelos de simulao ou mtodos heursticos so utilizados, o conceito deotimalidade no bem definido, e a soluo obtida uma avaliao aproximadadas medidas do sistema ou do objetivo a ser atingido.

Validao do ModeloNessa altura do processo de soluo do problema, necessrio verificar avalidade do modelo. Um modelo vlido se, a despeito de sua inexatido emrepresentar o sistema, ele for capaz de fornecer uma previso aceitvel do

comportamento do sistema e uma resposta que possa contribuir para a qualidadeda deciso a ser tomada.Um mtodo comum para testar a validade do sistema analisar seu desempenhocom dados passados do sistema e verificar se ele consegue reproduzir ocomportamento que o sistema manifestou. importante observar que este processo de validao no se aplica a sistemasinexistentes, ou seja, em projeto. Nesse caso, a validao feita pela verificaoda correspondncia entre os resultados obtidos e algum comportamento esperadodo novo sistema.

Implementao da Soluo

Avaliadas as vantagens e a validade da soluo obtida, esta deve ser convertidaem regras operacionais. A implementao, por ser uma atividade que altera umasituao existente, uma das etapas crticas do estudo. conveniente que sejacontrolada pela equipe responsvel, pois, eventualmente, os valores da novasoluo, quando levados prtica, podem demonstrar a necessidade decorrees nas relaes funcionais do modelo, exigindo a reformulao do modeloem algumas de suas partes.A presena da equipe permite, tambm, superar mais facilmente as resistncias eoposies s alteraes propostas na sistemtica das operaes e que,normalmente, aparecem nessa fase do trabalho.

Avaliao FinalA avaliao dos resultados obtidos em qualquer etapa do processo defundamental importncia, pois garantir melhor adequao das decises snecessidades do sistema e aceitao mais fcil dessas decises por todos ossetores envolvidos.Nesta avaliao, um fator que tem papel primordial a experincia do pessoalenvolvido no estudo. No se deve esquecer que um modelo apenas umarepresentao simplificada, no conseguindo por isso captar todas ascaractersticas e nuanas da realidade. Assim, com experincia e viso crticaque conseguimos avaliar e determinar a aplicabilidade da deciso.

(continua . . . )

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