Pesquisa Operacional - PEOP

AULA 1: Origem da Pesquisa Operacional

Profa. Luciane Alcoforado / Profa. Renata

Academia da Força Aérea

Objetivos

Verifique ao final desta aula se você é capaz de:

1- Identificar as origens da Pesquisa Operacional (Cn)

2- Identificar as fases da Pesquisa Operacional (Cn)

Roteiro da Aula

  • Plano de Disciplina
  • Introdução
  • Origens da Pesquisa Operacional
  • Fases da Pesquisa Operacional
  • Discussões.

Plano de Disciplina

Acesso ao Plano de Disciplina

  • Localização do plano no Moodle.

  • Verifique as instruções para leitura prévia antes de cada aula.

  • O sucesso na disciplina PEOP está fortemente ligado ao acompanhamento regular do plano.

  • Esteja ciente das datas de avaliações e prazos de tarefas.

  • A leitura antecipada do plano contribuirá para um aprendizado mais efetivo.

Conteúdos Abordados Aula a Aula

  • Lista detalhada dos tópicos e conceitos a serem explorados em cada aula.

  • Indicação de leituras recomendadas para preparação.

Processo Avaliativo

  • Explicação sobre os métodos de avaliação utilizados.

  • Calendário com as aulas específicas das avaliações.

  • Relação dos conteúdos que serão abordados em cada avaliação.

  • Revisar o material antes das avaliações.

Tarefas e Preparos para as Aulas

  • Lista de tarefas específicas a serem realizadas antes de cada aula.

  • Sugestões de leituras ou exercícios práticos para melhor absorção do conteúdo.

O aprendizado é otimizado quando as tarefas são cumpridas.

Definição da Pesquisa Operacional (PO)

  • A Pesquisa Operacional é uma abordagem analítica para a tomada de decisões que utiliza métodos quantitativos e modelos matemáticos.

  • Seu foco principal é otimizar processos e recursos, buscando soluções eficientes para problemas complexos.

Definição em 1947

“Pesquisa Operacional é o uso do método científico com o objetivo de prover departamentos executivos de elementos quantitativos para a tomada de decisões, com relação a operações sob seu controle” (Kittel, 1947).

Definição em 1968

“A Pesquisa Operacional é a aplicação do método científico, por equipes multidisciplinares, a problemas envolvendo o controle de sistemas organizados de forma a fornecer soluções que melhor interessam a determinada organização” (Ackoff,1968).

Definição em 1991

“Pesquisa Operacional é uma metodologia de estruturar processos aparentemente não estruturados por meio da construção de modelos. Utiliza um conjunto de técnicas quantitativas com o intuito de resolver os aspectos matemáticos dos modelos” (Ehrlich, 1991).

Definição em 2015

“A Pesquisa Operacional é a aplicação de métodos científicos a problemas complexos para auxiliar no processo de tomada de decisões, tais como projetar, planejar e operar sistemas em situações que requerem alocações eficientes de recursos escassos”. (Arenales et al, 2015)

Importância da Pesquisa Operacional

  • Otimização de Decisões: A PO permite tomar decisões mais informadas, considerando diversas variáveis e restrições. Ex: a alocação de aeronaves em missões específicas, analisando variáveis como distâncias a percorrer, condições meteorológicas, e a capacidade operacional de diferentes aeronaves, com o objetivo de maximizar a eficácia das operações aéreas.

  • Eficiência Operacional: Contribui para a melhoria da eficiência em processos, maximizando o uso de recursos disponíveis. Ex: otimizar a manutenção de aeronaves, considerando fatores como a disponibilidade de peças, cronogramas de manutenção preventiva e o histórico de operações, é possível maximizar o tempo de disponibilidade das aeronaves, garantindo que estejam prontas para missões críticas.

  • Aplicações Diversificadas: Abrange uma ampla gama de setores, desde logística e produção até finanças e saúde. Ex: na logística de suprimentos, pode ser utilizada para otimizar o transporte de materiais e equipamentos, considerando diferentes rotas, modos de transporte e prioridades estratégicas.

Origens da Pesquisa Operacional

  • A Pesquisa Operacional (PO) teve sua origem durante a Segunda Guerra Mundial, quando surgiu a necessidade de tomar decisões complexas em situações militares. O termo “Pesquisa Operacional” foi cunhado no Reino Unido por Patrick Blackett em 1940. Nesse período, os militares enfrentavam desafios logísticos, de alocação de recursos e de tomada de decisões estratégicas, o que exigia abordagens analíticas e métodos quantitativos.

  • Portanto, teve origens práticas e pragmáticas, sendo concebida como uma resposta à necessidade de abordagens analíticas e métodos quantitativos para otimizar as operações militares durante a Segunda Guerra Mundial.

Exemplo Militar:

Operação Overlord (Dia D): A PO foi aplicada para otimizar o planejamento logístico da invasão na Normandia. A alocação eficiente de recursos, como aeronaves de transporte, paraquedistas e suprimentos, foi crucial para o sucesso da operação.

Contribuições de Cientistas

George Dantzig: Destaque para sua contribuição fundamental na formulação de métodos de programação linear, essenciais para otimização de recursos em operações militares.

Equipe de Pesquisa Operacional da RAF: A Royal Air Force (RAF) britânica desenvolveu técnicas de análise operacional para melhorar o desempenho dos aviões de combate.

Expansão Pós-Guerra

  • Após a guerra, a PO expandiu-se para otimizar operações aéreas civis, como transporte aéreo comercial e logística de companhias aéreas.

  • Casos práticos envolvendo a programação de voos, alocação de tripulações e manutenção de aeronaves.

Evolução Contínua

Inteligência Artificial na Manutenção: Uso de algoritmos avançados para prever a necessidade de manutenção em aeronaves militares, aumentando a eficiência operacional.

Otimização de Rotas com Tecnologia Avançada: Aplicações modernas de PO na otimização dinâmica de rotas aéreas para redução de consumo de combustível e emissões.

Simulações de Estratégias de Defesa: A PO é empregada na simulação de estratégias de defesa aérea, considerando diversas variáveis para melhor preparação militar em cenários de conflito atualizados.

Fases do método da Pesquisa Operacional

É composto por 4 fases:

1- Formulação do Problema: Identificação clara e definição do problema a ser abordado. Estabelecimento de objetivos e restrições. Coleta de dados relevantes para a análise.

2- Construção do Modelo: Desenvolvimento de modelos matemáticos que representam o problema. Seleção de variáveis e formulação de equações ou relações matemáticas. Especificação das relações entre as variáveis e a função objetivo.

3- Solução e Implementação: Aplicação de técnicas de resolução do modelo matemático. Utilização de métodos quantitativos, como programação linear, programação inteira, simulação, entre outros. Implementação das soluções identificadas no ambiente prático.

4- Controle e Avaliação: Monitoramento contínuo da implementação das soluções. Avaliação do desempenho em relação aos objetivos estabelecidos. Adoção de medidas corretivas, se necessário.

Realizar o exercício de fixação de conceitos

Acesso o moodle: realize o questionário sobre Aula 1

Prepare-se para a próxima aula:

  • Assistir os vídeos que estão disponíveis na plataforma moodle tópico 1
  • Ler as notas de aula disponíveis no tópico 1