Investigação Operacional

Código:

EM0039

Sigla:

IO

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Gestão

Ocorrência: 2012/2013 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	http://www.fe.up.pt/~mac/ensino/IO20122013.html
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia e Gestão Industrial
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	143	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	56	160

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1 - BACKGROUND
Esta unidade curricular está centrada nos conceitos de optimização e fornece aos estudantes ferramentas de modelação e de optimização que serão de muita utilidade em diversas funções na indústria e nos serviços.
2- OBJECTIVOS ESPECÍFICOS
O objectivo principal desta unidade curricular é, através da criação de modelos, desenvolver competências para análise de um conjunto vasto de situações reais. Essas competências baseiam-se na capacidade de reconhecer o problema-chave numa situação não estruturada e na capacidade de desenvolver uma estrutura para analisar a tratar o problema.
3 - CONHECIMENTOS PRÉVIOS
Cursos básicos de álgebra, estatística e teoria das probabilidades
4 - DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL
Componente científica - 70%
Componente tecnológica - 30%
5 - OBJECTIVOS DE APRENDIZAGEM
Dotar os alunos com competências para:
- identificar e abordar de forma hábil e estruturada problemas de decisão;
- construir modelos de problemas de decisão;
- usar métodos quantitativos na obtenção de soluções para os modelos construídos, como suporte para decisões fundamentadas;
- usar folhas de cálculo para análise e obtenção de soluções para os modelos construídos;
- começar a usar a informação extraída dos modelos para induzir e motivar mudanças organizacionais.

Programa

O que é a Investigação Operacional?
História da Investigação Operacional.
Metodologia da Investigação Operacional.
Teoria da Decisão.
Modelização
Programação Linear.
Programação Inteira.
Problemas de Transportes, de Transexpedição e de Fluxos em redes genéricas.
Problemas de Afectação.
Problemas de Fluxo Máximo e Caminho Mínimo.
Outros problemas em redes.
Planeamento e controlo de projectos, CPM, PERT.
Filas de espera.

Bibliografia Obrigatória

Documentação de apoio a Investigação Operacional, 2012 (acessível a partir do apontador: http://paginas.fe.up.pt/~mac/ensino/IO20122013.html)

Bibliografia Complementar

Hillier, Frederick S.; Introduction to operations research. ISBN: 0-07-118163-6
Antunes, Carlos Henggeler 340; Casos de aplicação da investigação operacional. ISBN: 972-773-075-2
Tavares, Luís Valadares 070; Investigação operacional. ISBN: 972-8298-08-0
Clemen, Robert T.; Making hard decisions. ISBN: 0-534-92336-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teóricas:
Exposição dos temas programáticos, sempre que possível com recurso a métodos de aprendizagem activa. A exposição será sempre ilustrada por casos, exemplos e problemas.

Aulas Práticas:
Esclarecimento de dúvidas sobre a resolução dos problemas propostos.

Software

Solver do Excel

Palavras Chave

Ciências Sociais > Economia > Estudos de gestão > Gestão industrial
Ciências Físicas > Matemática > Matemática aplicada > Investigação operacional

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	52,00
Exame	Exame	4,00
	Total:	-	0,00

Componentes de Ocupação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Data Conclusão
Estudo	Estudo autónomo	110
	Total:	110,00

Obtenção de frequência

Conforme o disposto nas normas gerais de avaliação.
Avaliação distribuída com uma classificação mínima de 40%.

Fórmula de cálculo da classificação final

AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA (sem consulta)
Soma das 8 melhores classificações de cada estudante nos 10 exercícios de avaliação propostos para resolução nas aulas práticas, com um mínimo de 40%.

EXAME (com consulta)
Exame final, 0 a 12 valores, com um mínimo de 40%

Provas e trabalhos especiais

Os estudantes inscritos em REGIME ORDINÁRIO deverão resolver nas aulas práticas, sem consulta, 10 exercícios, que serão corrigidos e classificados numa escala de 0 a 1 valores. Os resultados obtidos serão discutidos individualmente com cada estudante na aula prática seguinte.

Os RESTANTES estudantes que não tenham obrigatoriedade de frequência das aulas práticas e que se inscrevam no exame de 1ª chamada ou no exame de recurso farão um exame com duas componentes: AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA e EXAME.

A componente AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA será avaliada através de uma prova sem consulta.
A componente EXAME será avaliada através de uma prova com consulta.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

As avaliações em época especial serão feitas por uma prova sem consulta.

Melhoria de classificação

Acesso à melhoria de classificação apenas a estudantes com frequência, isto é, com avaliação distribuída com classificação mínima de 40%.

Os estudantes poderão optar entre a melhoria de classificação das duas componentes de avaliação: AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA e EXAME, ou apenas da componente de avaliação EXAME.

A componente AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA será avaliada através de uma prova sem consulta.
A componente EXAME será avaliada através de uma prova com consulta.

Em ambos os casos o cálculo da classificação final será feito da forma indicada no ponto "Cálculo da Classificação Final", considerando a melhor avaliação obtida pelo estudante em cada componente.

Observações

A unidade curricular de Investigação Operacional contribuirá para a aquisição, por parte dos estudantes, das seguintes competências, de acordo com a nomenclatura CDIO:

1. Conhecimento Técnico e Raciocínio

1.1. Adquirir com a necessária proficiência conhecimentos de ciências básicas e ser capaz de os utilizar na formulação, resolução e discussão de problemas da sua área de formação;

Os conteúdos de Investigação Operacional constroem directamente sobre conhecimentos de Álgebra, Análise Matemática e Probabilidades e Estatística, organizando-os, desenvolvendo-os e aplicando-os num contexto de apoio à resolução de problemas de decisão. Por natureza estes conhecimentos são transversais a todas as áreas de Engenharia e pertencem às suas ciências básicas. Por outro lado, durante as aulas há a preocupação de usar exemplos e casos da área científico do curso onde os estudantes estão envolvidos, fazendo a ponte entre as ciências básicas e a área de formação específica do curso.

Todos os elementos de avaliação usados na unidade curricular endereçam a avaliação destas competências.

2. Capacidades e Atitudes Pessoais e Profissionais

2.1. Raciocínio em engenharia e resolução de problemas
2.1.1 identificação e formulação de problemas
2.1.2 modelização
2.1.3 estimação e análise qualitativa
2.1.4 análise com incerteza
2.1.5 solução e recomendação

A metodologia de ensino de Investigação Operacional, e os seus conteúdos, podem ser descritos precisamente por estes pontos. Assim, a formulação de problemas de acordo com cada um dos modelos estudados ao longo da unidade curricular, a sua modelização e resolução são uma actividade permanente ao longo da aprendizagem. A análise qualitativa é particularmente tratada na análise de sensibilidade, enquanto incerteza é abordada em Teoria da Decisão e em Planeamento e Controlo de Projectos.

Todos os elementos de avaliação usados na unidade curricular endereçam a avaliação destas competências.

2.2 Experimentação e descoberta do conhecimento
2.2.1 formulação de hipóteses
2.2.2 pesquisa de literatura
2.2.3 inquérito experimental
2.2.4 teste de hipóteses e defesa

2.3 Pensamento sistémico
2.3.1 pensamento holístico
2.3.2 emergência e interacção entre sistemas
2.3.3 priorização e focagem
2.3.4 trade-offs, julgamento e balanceamento na resolução

O endereçamento destas competências é de algum modo indirecto, podendo ser mais directamente descritas como competências: (1) de análise, enquanto capacidade de formular conceptualizar e resolver problemas não familiares; (2) de projecto, enquanto solução de problemas não familiares, com criatividade, complexidade, incerteza técnica; (3) de investigação, enquanto capacidade de modelação e investigação de aplicabilidade de técnicas emergentes (descrição de acordo com os critérios EURO-ACE).

A formulação e modelização de problemas, que implica a identificação da família de modelos aplicável, o desenvolvimento de modelos originais e a sua avaliação, contribui claramente para estas competências. Novamente os tópicos relacionados com análise de sensibilidade contribuem para o entendimento de conceitos relacionados com trade-offs e balanceamento.

Todos os elementos de avaliação usados na unidade curricular endereçam a avaliação destas competências.

Os objectivos de aprendizagem estão relacionados com as competências (saberes, competências e atitudes que os estudantes devem possuir) e exprimem-se como declarações sobre as coisas que os estudantes que frequentam com sucesso a unidade curricular devem ser capazes de fazer, explicar, calcular, deduzir, projectar, etc...

Para todos os tópicos programáticos, junto aos materiais pedagógicos de apoio à aprendizagem, estão disponíveis objectivos de aprendizagem muito detalhados.