Pesquisa de operações para o que é isso, modelos, aplicações

O investigação de operações É um método dedicado à aplicação de disciplinas analíticas avançadas para ajudar a resolver problemas e a tomada de decisão, sendo útil no gerenciamento de organizações. Ou seja, é consagrado para estabelecer os valores supremos de algum objetivo do mundo real: o ganho, desempenho ou desempenho máximo ou a perda, custo ou risco mínimo.

Nesta disciplina, os problemas são divididos em seus componentes básicos e depois resolvidos com etapas definidas, através da análise matemática. Os métodos analíticos utilizados incluem lógica matemática, simulação, redes, teoria da cauda e teoria dos jogos.

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Usando essas técnicas de ciências matemáticas, a pesquisa de operações atinge soluções ideais ou viáveis ​​para problemas complicados de tomada de decisão. Suas técnicas resolveram problemas de interesse em uma diversidade de indústrias.

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Métodos matemáticos

Devido à natureza estatística e computacional da maioria desses métodos, a pesquisa de operações também tem fortes vínculos com a análise e a ciência da computação.

Os pesquisadores de operações que enfrentam um problema devem estipular quais desses métodos são os mais apropriados, de acordo com os objetivos de melhoria, a natureza do sistema, o poder computacional e as limitações de tempo.

A programação matemática é uma das técnicas mais poderosas usadas na pesquisa de operações, a tal ponto que às vezes ambos os termos são usados ​​de forma intercambiável.

Esta programação não tem nada a ver com programação de computador, mas significa otimização. Programa discreto ou otimização aborda problemas em que variáveis ​​só podem assumir valores discretos, por exemplo, valores inteiros.

Devido à sua ênfase na interação da tecnologia do homem e por se concentrar em aplicações práticas, a pesquisa de operações foi interpolada com outras disciplinas, especialmente o gerenciamento de engenharia e operações industriais, também dependendo da psicologia e da ciência organizacional.

História

Origens históricas

No século XVII, matemáticos como Pascal e Huygens tentaram resolver problemas que envolviam decisões complexas. Esses tipos de problemas foram resolvidos durante os séculos XVIII e XIX, usando o combinador.

No século XX, o estudo do gerenciamento de inventário pode ser considerado como o início da pesquisa de operações modernas, com a quantidade de lote econômico desenvolvido em 1913.

Durante 1937, a investigação de operações na Grã -Bretanha foi aplicada inicialmente, na pesquisa realizada para integrar a tecnologia de radar às operações de combate aéreo, diferenciando a pesquisa em laboratórios.

Segunda Guerra Mundial

O termo pesquisa de operações foi cunhado no início de 1941 durante a Segunda Guerra Mundial, quando a gerência militar britânica convocou um grupo de cientistas para aplicar uma abordagem científica ao estudo de operações militares.

O principal objetivo era atribuir efetivamente os recursos escassos às várias operações e atividades militares dentro de cada operação.

Como na Grã -Bretanha, o radar estimulou os desenvolvimentos na Força Aérea dos EUA.Uu. Em outubro de 1942, todos os comandos foram instados a incluir grupos de pesquisa de operações em seu pessoal.

50 e 60s

A pesquisa de operações cresceu em muitas áreas, além das forças armadas, depois que os cientistas aprenderam a aplicar seus princípios ao setor civil. Sua eficácia na esfera militar ampliou seu interesse a outras áreas industriais e governamentais.

As empresas foram organizadas, a partir de 1948 com o Opeations Research Club da Grã -Bretanha, que em 1954 se tornou a Sociedade de Pesquisa de Operações.

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Em 1952, foi formado nos EUA.Uu. A Sociedade de Pesquisa Operações. Muitas outras sociedades nacionais também apareceram.

Em 1957, a Primeira Conferência Internacional sobre Pesquisa Operações foi realizada na Universidade de Oxford. Em 1959, a Federação Internacional de Sociedades de Pesquisa de Operações foi formada.

Em 1967, Stafford Beer descreveu o campo da ciência da gestão como o uso em negócios de pesquisa de operações.

Com o desenvolvimento de computadores nas próximas três décadas, a pesquisa de operações agora pode resolver problemas com centenas de milhares de variáveis ​​e restrições.

Qual é a investigação de operações para?

Todos os dias, os profissionais de pesquisa operacional resolvem problemas de vida real, que economizam dinheiro e tempo. Esses problemas são muito diversos e quase sempre parecem relacionados. No entanto, sua essência é sempre a mesma, para tomar decisões para alcançar um objetivo da maneira mais eficiente.

O objetivo central da pesquisa operacional é a otimização, ou seja, fazer as coisas da melhor maneira possível, de acordo com as circunstâncias dadas.

Esse conceito geral tem muitas aplicações, por exemplo, na análise de dados, alocação de bens e recursos, controle dos processos de produção, gerenciamento de riscos, controle de tráfego etc.

-Soluções ideais

A pesquisa de operações se concentra no desenvolvimento de modelos matemáticos que podem ser usados ​​para analisar e otimizar sistemas complexos. Tornou -se uma área de pesquisa acadêmica e industrial. O processo é dividido em três etapas.

- Um conjunto de soluções possíveis para um problema se desenvolve.

- As alternativas obtidas são analisadas e reduzidas a um pequeno conjunto de soluções que provavelmente são viáveis.

- As soluções alternativas produzidas são submetidas a implementação simulada. Se possível, eles são testados em situações do mundo real.

Após o paradigma de otimização ao aplicar pesquisas de operações, que toma decisões seleciona as principais variáveis ​​que influenciam a qualidade das decisões. Essa qualidade é expressa através de uma função objetiva para maximizar (benefício, velocidade de serviço, etc.), ou para minimizar (custo, perda, etc.).

Além da função objetiva, também é considerada um conjunto de restrições, seja físico, técnico, econômico, ambiental, etc. Em seguida, ajustando sistematicamente os valores de todas as variáveis ​​de decisão, uma solução ideal ou viável é selecionada.

-Usos comuns

Análise de rota crítica

É um algoritmo programar um conjunto de atividades de um projeto. A rota crítica é determinada pela identificação da seção mais longa de atividades dependentes e medindo o tempo necessário para concluí -las do começo ao fim.

Problema de atribuição

É um problema básico de otimização combinatória. Neste problema, existem vários agentes e várias tarefas. Qualquer agente pode ser atribuído para executar qualquer tarefa.

Dependendo da tarefa atribuída ao agente, um custo que pode variar. Portanto, todas as tarefas são necessárias, atribuindo adequadamente um agente a cada tarefa e uma tarefa a cada agente, para minimizar o custo total da alocação.

Modelos

Um modelo é de grande ajuda para facilitar a pesquisa de operações, uma vez que os problemas são expressos através de modelos que mostram o relacionamento das variáveis.

Sendo uma representação simplificada do mundo real, apenas as variáveis ​​relevantes para o problema estão incluídas. Por exemplo, um modelo de corpos que caem livremente não descreve a cor ou a textura do corpo envolvida.

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Os modelos representam a relação entre as variáveis ​​controladas e não controladas e o desempenho do sistema. Portanto, eles devem ser explicativos, não apenas descritivos.

Muitas das simplificações usadas causam um certo erro nas previsões derivadas do modelo, mas esse erro é bem pequeno em comparação com a magnitude da melhoria operacional que pode ser obtida do modelo.

Tipos de modelos

Os primeiros modelos foram representações físicas, como modelos de navios ou aeronaves. Os modelos físicos geralmente são muito fáceis de construir, mas apenas para objetos ou sistemas relativamente simples, sendo geralmente difícil de mudar.

O próximo passo após o modelo físico é o gráfico, que é mais fácil de construir e gerenciar, mas mais abstrato. Como uma representação gráfica de mais de três variáveis ​​é difícil, modelos simbólicos são usados.

Não há limite para a quantidade de variáveis ​​que podem ser incluídas em um modelo simbólico. Esses modelos são mais fáceis de construir e gerenciar do que os modelos físicos.

Apesar das vantagens óbvias dos modelos simbólicos, há muitos casos em que os modelos físicos permanecem úteis, como experimentar estruturas e mecanismos físicos. O mesmo vale para modelos gráficos.

Modelo simbólico

A maioria dos modelos de pesquisa operacional são modelos simbólicos, porque os símbolos representam melhor as propriedades do sistema.

O modelo simbólico tem a forma de uma matriz ou uma equação. Esses modelos fornecem soluções quantitativas (custo, peso, etc.), Dependendo do problema.

Modelos simbólicos são completamente abstratos. Quando os símbolos são definidos no modelo, é dado significado a ele.

Modelos simbólicos de sistemas com conteúdos diferentes geralmente mostram estruturas semelhantes. Portanto, os problemas que surgem nos sistemas podem ser classificados em termos de poucas estruturas.

Como os métodos para extrair soluções de modelos dependem apenas de sua estrutura, poucos métodos podem ser usados ​​para resolver uma ampla variedade de problemas do ponto de vista contextual.

Formulários

As aplicações de pesquisa de operações são abundantes, como empresas de manufatura, organizações de serviços, filiais militares e governos. A gama de problemas para os quais contribuiu com soluções é enorme:

- Programação da companhia aérea, trens ou ônibus.

- Atribuição de funcionários a projetos.

- Desenvolvimento de estratégias adotadas por empresas (teoria dos jogos).

- Gerenciamento de fluxo de água de reservatórios.

Planejamento de projetos

Os processos de um projeto complexo que afetam a duração total do projeto são identificados.

Planejamento do piso

Projete o plano de equipamento em uma fábrica ou componentes em um chip de computador, para reduzir o tempo de fabricação e, portanto, reduzir custos.

Otimização de uma rede

Configurar telecomunicações ou redes de sistemas de energia para proteger a qualidade do serviço para interrupções.

Localização das instalações

Para minimizar os custos de transporte, considerando fatores como evitar materiais perigosos perto da carcaça.

Roteamento

Isso é feito em muitos tipos de redes, incluindo redes de circuito comutadas, como redes telefônicas públicas e redes de computadores, como a Internet.

Atividades operacionais do projeto

Gerenciamento do fluxo de atividades operacionais em um projeto, como conseqüência da versatilidade do sistema, por meio de técnicas de pesquisa de operações, para reduzir essa variabilidade e atribuir espaços usando uma combinação de tempo, inventário e atribuições de capacidade.

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Gestão da cadeia de abastecimento

É o gerenciamento do fluxo de componentes e matérias -primas derivadas de uma demanda instável por produtos acabados.

Transporte

Gerenciamento de frete de sistemas de entrega e transporte. Exemplos: transporte de carga intermodal ou o problema do vendedor que viaja.

Globalização

Globalizar processos operacionais para aproveitar a mão -de -obra, terra, materiais ou outros suprimentos produtivos mais baratos.

Problema de corte de estoque

Refere -se a cortar um material em estoque, como rolos de papel ou folhas de metal, em pedaços de tamanhos específicos, buscando minimizar o desperdício de material.

Exemplos

Caso de estações de serviço

Uma análise de carros que parou nas estações de serviço urbano localizadas no cruzamento de duas ruas revelou que quase todas vieram de apenas quatro das 16 possíveis rotas no cruzamento (quatro maneiras de entrar, para quatro maneiras de sair).

Ao examinar a porcentagem de carros que pararam no serviço para cada rota, observou -se que essa porcentagem estava relacionada à quantidade de tempo perdida ao parar.

No entanto, esse relacionamento não era linear. Isto é, o aumento de um não foi proporcional ao aumento do outro.

Foi descoberto então que o tempo perdido percebido excedeu o tempo real perdido. A relação entre a porcentagem de carros presos e o tempo perdido percebido foi linear.

Portanto, foi construído um modelo que relacionava a quantidade de carros que foram interrompidos nas estações de serviço com a quantidade de tráfego em cada rota da interseção, o que afetou o tempo necessário para obter o serviço.

Problema de atribuição

Consiste em atribuir trabalhadores a tarefas, caminhões para rotas de entrega ou aulas para salas de aula. Um problema de transporte típico implica a atribuição de vagões ferroviários vazios, onde são necessários.

Ele também serve para determinar quais máquinas devem ser usadas para fabricar um produto específico ou qual conjunto de produtos deve ser fabricado em uma planta por um determinado período.

Programação linear

Essa técnica é usada rotineiramente para problemas como a mistura de petróleo e produtos químicos em refinarias, selecione fornecedores para grandes empresas de manufatura, determinar rotas e horários de remessa e gerenciamento e manutenção de frotas de caminhões.

Teoria da pesquisa bayesiana

As estatísticas bayesianas são aplicadas para procurar objetos perdidos. Foi usado várias vezes para encontrar navios perdidos:

Ele desempenhou um papel fundamental na recuperação de recordes de vôo no desastre de vôo da Air France em 2009.

Também foi usado nas tentativas de localizar os restos mortais da Malaysia Airlines Flight 370.

Controle de inventário

Problemas de estoque surgem, por exemplo, para determinar as quantidades de mercadorias que serão compradas ou produzidas, quantas pessoas serão contratadas ou treinadas, qual a instalação de uma nova loja de produção ou varejo.

Referências

1. Tech Target (2019). Pesquisa de operações (ou). Retirado de: Whatis.TechTarget.com.
2. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2019). Pesquisa de operações. Retirado de: em.Wikipedia.org.
3. Wolfram Mathworld (2019). Pesquisa de operações. Retirado de: Mathworld.Volfrâmio.com.
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5. Sindhuja (2019). Pesquisa de operações: História, Metodologia e Aplicações. Idéias de gerenciamento de negócios. Retirado de: Businessmanmentideas.com.
6. Encyclopaedia Britannica (2019). Pesquisa de operações. Retirado de: Britannica.com.
7. A ciência de Better (2019). O que é a pesquisa de operações. Retirado de: ScienceOfbetter.org.