Investigação Operacional

Código:

EM0039

Sigla:

IO

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Gestão

Ocorrência: 2014/2015 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://sites.google.com/a/gcloud.fe.up.pt/io-2014-2015-miem/
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	132	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	4	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

CONTEXTO

Esta unidade curricular está centrada na aplicação de métodos analíticos para tomar melhores decisões e fornece aos estudantes ferramentas de modelação e de otimização que serão de grande utilidade na abordagem e resolução de problemas das organizações (indústria e serviços).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

O objetivo 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, na capacidade de desenvolver uma estrutura para analisar a tratar o problema e na aplicação de métodos analíticos na sua resolução.

OBJETIVOS 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;
• identificar e recorrer a métodos analíticos para 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;
• extrair informação dos modelos e utilizá-la para comunicar e motivar mudanças organizacionais.

Resultados de aprendizagem e competências

Esta unidade curricular 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 da unidade curricular constroem diretamente 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 científica 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 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 atividade permanente ao longo da aprendizagem. A análise qualitativa é particularmente tratada na análise de sensibilidade, enquanto a incerteza é abordada em Teoria da Decisão e em Planeamento e Controlo de Projetos.

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 interação 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 indireto, podendo ser mais diretamente descritas como:

(1) competências de análise, enquanto capacidade de formular conceptualizar e resolver problemas não familiares;
(2) competências de projeto, enquanto solução com criatividade de problemas não familiares, complexos e com incerteza técnica;
(3) competências 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 objetivos 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, projetar, etc...

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

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Cursos básicos de álgebra, estatística e teoria das probabilidades.

Programa

• O que é a Investigação Operacional?
• História e metodologia da Investigação Operacional.
• Teoria da Decisão.
• Modelização.
• Programação Linear.
• Método Simplex.
• Programação Inteira.
• Problemas de Transportes e de Fluxos em redes genéricas.
• Problemas de Afetação.
• Problemas de Fluxo Máximo
• Problemas de Caminho Mínimo.
• Outros problemas em redes.
• Planeamento e controlo de projetos, CPM, PERT.
• Filas de espera.

Bibliografia Obrigatória

Docentes de IO|DEGI|FEUP; Documentação de apoio a Investigação Operacional (Disponivel a partir da página web da unidade curricular)

Bibliografia Complementar

Hillier, Frederick S.; Introduction to operations research. ISBN: 0-07-118163-6
Hamdy A. Taha; Operations research. ISBN: 0-13-281172-3 (brochada)

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas Teórico-Práticas: 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

Excel Solver

Palavras Chave

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

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Teste	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	112,00
Frequência das aulas	50,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Conforme o disposto nas normas gerais de avaliação.

Fórmula de cálculo da classificação final

AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA (sem consulta)
Soma das 10 melhores classificações de cada estudante nos 12 exercícios de avaliação propostos para resolução, nas aulas práticas. Cada exercício será classificado numa escala de 0 a 1 valores. Classificação da avaliação distribuída entre 0 e 10 valores.

EXAME (com consulta)
Exame final, 0 a 10 valores.

Provas e trabalhos especiais

Os estudantes inscritos em REGIME ORDINÁRIO deverão resolver nas aulas práticas, sem consulta, 12 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 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

ÉPOCA DE RECURSO

Os estudantes poderão optar entre a melhoria de classificação:

das duas componentes de avaliação: AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA e EXAME
ou
apenas da componente de avaliação AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA
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 todos 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, consideradas a época normal e época de recurso, nas componentes de avaliação AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA e EXAME, só AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA ou só EXAME, conforme a opção de melhoria tomada pelo estudante.

Aos estudantes que vão à época de recurso para obter aprovação aplicam-se as mesmas regras relativamente à opção pelas componentes de avaliação a realizar e ao cálculo da classificação final.