Investigação Operacional

Código:

EC0023

Sigla:

IOPE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Planeamento do Território e Ambiente

Ocorrência: 2015/2016 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Secção de Planeamento do Território e Ambiente
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEC	162	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	5	60	135

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Objetivos gerais:
Com a cadeira de Investigação Operacional espera-se contribuir para que os alunos desenvolvam capacidades (métodos) de resolução de problemas concretos (processos de tomada de decisão).
Espera-se ainda dotar e desenvolver nos alunos 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 problemas construídos, como suporte para decisões fundamentadas, bem como usar a informação extraída dos modelos para induzir e motivar mudanças organizacionais

Resultados de aprendizagem e competências

Objetivos Pedagógicos:
CONHECIMENTO:
Conhecer a metodologia e as técnicas de investigação correntemente utilizadas como suporte aos processos de tomada de decisões. Domínio teórico e de aplicação prática das técnicas de programação linear (nomeadamente método simplex, dualidade, problemas de transportes, problemas de afetação), redes e fluxos (problemas de optimização em redes, redes PERT e CPM), teoria dos jogos e teoria da decisão.

COMPREENSÃO:
Compreensão dos processos de tomada de decisões e da fundamentação matemática e visualização geométrica dos métodos de resolução de problemas de programação linear, análise de sensibilidade e análise pós-ótimo, problemas de transportes, problemas de afetação, problemas de otimização em redes, problemas de teoria dos jogos e teoria da decisão. Generalização dos conceitos apreendidos a qualquer dimensão dos problemas de decisão, atendendo aos seus diferentes níveis de complexidade (variáveis de decisão, objetivos visados e diversos tipos de restrições).

APLICAÇÃO:
Aplicação das ferramentas analíticas da investigação operacional à abordagem, estruturação e resolução racional de problemas de decisão.

ANÁLISE:
Analisar problemas concretos que requerem a tomada de decisões, com diferentes graus de complexidade, diferentes tipos e origens de informação e diferentes modos de abordagem, estruturando-os e formulando-os sob a forma de modelos (determinísticos ou estocásticos), nos quais são claramente identificados os objetivos, as variáveis de decisão e os diferentes tipos de restrições (físicas, económico-financeiras, regulamentares, etc.), e nos quais se fundamentam as decisões mais adequadas a tomar. Análise pós-ótima de modelos de forma a ajustar convenientemente as suas condições de aplicabilidade à evolução das suas condicionantes externas e internas (à empresa e aos processos).

SÍNTESE:
Sintetizar em modelos informação relevante dos diferentes problemas que requerem uma decisão, através da clara identificação e expressão matemática das variáveis de decisão, da função objetivo e das restrições, expressas de acordo com o tipo e a estrutura do problema de decisão em análise.

AVALIAR:
Avaliar diferentes alternativas de decisão face a problemas concretos com que os futuros engenheiros se irão defrontar, escolhendo de modo fundamentado e racional a melhor alternativa.

MANUSEAR:
Manusear diferentes metodologias de apoio à decisão, identificando claramente quais as metodologias mais apropriadas no apoio à decisão em diferentes tipos de situações. Desenvolver capacidades de implementação das decisões.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

AULAS TEÓRICAS
1. Introdução à Investigação Operacional (2 aulas)
1.1. Natureza e Metodologia da Investigação Operacional. Modelação: objetivos, características e técnicas.
1.2 Casos de Estudo: abordagem metodológica, estruturação do problema, e conclusões.
1.3. Importância da Investigação Operacional no processo de tomada de decisão.
2. Método da IO (5 aulas)
3. Análise da Decisão (2 aulas)
4. Gestão de Projetos (1 aula)

AULAS PRÁTICAS
Problemas de Programação Linear. Formulação e métodos de resolução.
1. Resolução Gráfica.
2. Resolução Algébrica.
3. Método Simplex.
3.1. Método Simplex de duas fases (casos não standard).
4. Problema de Transportes.
4.1. Problemas de Afetação. Método Húngaro.
5. Problemas de Redes.
5.1. Árvore de ligações mínimas
5.2. Caminho mais curto
5.3. Fluxo máximo
5.4. C.P.M. (“Critical Path Method”)
5.5. P.E.R.T. (“Program Evaluation and Review Technique”); formulação e resolução.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DOS CONTEÚDOS PROGRAMÁTICOS COM OS OBJETIVOS DA UNIDADE CURRICULAR:
Os conteúdos programáticos da unidade curricular permitem a compreensão dos processos de tomada de decisões e da fundamentação matemática e visualização geométrica dos métodos de resolução de problemas de programação linear, análise de sensibilidade e análise pós-ótimo, problemas de transportes, problemas de afetação, problemas de otimização em redes, problemas de teoria dos jogos e teoria da decisão. Generalização dos conceitos apreendidos a qualquer dimensão dos problemas de decisão, atendendo aos seus diferentes níveis de complexidade (variáveis de decisão, objetivos visados e diversos tipos de restrições).

Bibliografia Obrigatória

Frederick S. Hillier, Gerald J. Lieberman; Introduction to operations research. ISBN: 007-123828-X
Goodwin, P. e Wright, G.; Decision Analysis for Management Judgment, John Wiley & Sons, Ltd, 2007. ISBN: 978-0-470-86108-0

Bibliografia Complementar

Hamdy A. Taha; Operations research. ISBN: 0-13-281172-3 (brochada)
coord. Carlos Henggeler Antunes, Luís Valadares Tavares; Casos de aplicação da investigação operacional. ISBN: 972-773-075-2

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teóricas são apresentados os conceitos e resultados relevantes dos diversos assuntos tratados, realçando a sua importância na futura atividade profissional de engenharia civil, e recorrendo a exemplos elucidativos e a estudos de caso. Apelo ao entendimento dos conceitos, à sua aplicação e inter-relação, e à interpretação de informação diversa. Nas aulas teórico-práticas, o estudante é encaminhado, por um lado, para a interpretação de informação proveniente de estudos de caso, e para a resolução de problemas selecionados, e por outro lado, para a aplicação integrada dos conceitos aprendidos na realização de um trabalho de grupo.

DEMONSTRAÇÃO DA COERÊNCIA DAS METODOLOGIAS DE ENSINO COM OS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA UNIDADE CURRICULAR:
As metodologias de ensino permitem a aplicação das ferramentas analíticas da investigação operacional à abordagem, estruturação e resolução racional de problemas de decisão, analisar problemas concretos que requerem a tomada de decisões, com diferentes graus de complexidade, diferentes tipos e origens de informação e diferentes modos de abordagem, estruturando-os e formulando-os sob a forma de modelos (determinísticos ou estocásticos), nos quais são claramente identificados os objetivos, as variáveis de decisão e os diferentes tipos de restrições (físicas, económico-financeiras, regulamentares, etc.), e nos quais se fundamentam as decisões mais adequadas a tomar. Análise pós-ótima de modelos de forma a ajustar convenientemente as suas condições de aplicabilidade à evolução das suas condicionantes externas e internas (à empresa e aos processos).

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Trabalho escrito	30,00
Total:	100,00

Obtenção de frequência

A obtenção de classificação final exige o cumprimento de assiduidade à unidade curricular, conforme estabelecido nas regras de avaliação do MIEC. Considera‐se que um estudante cumpre a assiduidade a uma unidade curricular se, tendo estado regularmente inscrito, não exceder o número limite de faltas correspondente a 25% de cada um dos tipos de aulas previstos e tenha entregue a componente da avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

 70% Teste + 30% Caso de Estudo

 

Observações

Tempo de trabalho estimado fora das aulas: 2.5 horas