Desenvolvimento da Pesquisa Operacional

Desenvolvimento da Pesquisa Operacional

Pesquisa Operacional (PO) é uma área interdisciplinar que aplica métodos científicos para a análise e otimização de sistemas complexos de tomada de decisões. Sua formação e desenvolvimento estão intimamente ligados à necessidade de resolver problemas estratégicos e táticos em condições de recursos limitados, evoluindo desde as primeiras aplicações de métodos científicos na gestão até se tornar uma ciência moderna, integrada com a computação e a análise de dados.

Pré-requisitos e trabalhos iniciais (antes da Segunda Guerra Mundial)

Embora a formalização da PO tenha ocorrido mais tarde, suas raízes remontam às primeiras tentativas de aplicar a análise científica a problemas de organização e gestão.

• Gestão científica: No final do século XIX e início do século XX, Frederick W. Taylor (a partir de 1885) estabeleceu as bases da análise científica dos métodos de produção. Henry L. Gantt desenvolveu métodos de planejamento e agendamento de trabalhos (ver gráfico de Gantt), que permitiram minimizar atrasos e otimizar a utilização de equipamentos.
• Teoria das filas: Em 1917, o matemático dinamarquês A. K. Erlang publicou um trabalho sobre o tráfego telefônico e os atrasos durante os períodos de pico de carga, lançando as bases da teoria das filas. Seus métodos foram adotados pelo serviço postal da Grã-Bretanha para calcular a capacidade necessária.
• Gestão de estoques: O modelo de Lote Econômico de Compra (EOQ), que se tornou um clássico na gestão de estoques, é atribuído a F. W. Harris, que publicou seu trabalho em 1915.
• Análise de marketing: Na década de 1930, o astrônomo americano H. C. Levinson aplicou a análise científica a problemas comerciais, estudando os hábitos de compra, a reação à publicidade e a influência do ambiente nas vendas.
• Revolução Industrial: O crescimento da escala industrial, a substituição do trabalho manual pelo de máquinas e a crescente complexidade das funções gerenciais (planejamento, compras, produção, vendas) levaram à divisão do trabalho gerencial e criaram a necessidade de otimização de sistemas complexos.

O nascimento da disciplina: Segunda Guerra Mundial

O nascimento formal da PO como disciplina científica ocorreu na Grã-Bretanha durante a Segunda Guerra Mundial. A liderança militar recrutou cientistas para estudar problemas estratégicos e táticos de defesa aérea e terrestre.

Um papel fundamental foi desempenhado pelo grupo liderado pelo professor Patrick Blackett, da Universidade de Manchester, conhecido como "Circo de Blackett" (Blackett's Circus). Esta equipe interdisciplinar incluía fisiologistas, físicos matemáticos, um astrofísico, um oficial do exército, um topógrafo, um físico e matemáticos. Seu objetivo era encontrar a alocação mais eficaz de recursos militares limitados.

As aplicações iniciais da PO incluíam:

• O uso eficiente do novo radar.
• A alocação de aeronaves da Força Aérea Real Britânica para missões de combate.
• A determinação de padrões ótimos para a busca de submarinos.

O nome "pesquisa operacional" (operations research ou operational research) surgiu porque as equipes se dedicavam à pesquisa de operações militares. O sucesso desses trabalhos levou à criação de grupos semelhantes em outras forças armadas britânicas e à disseminação da metodologia para os aliados — Estados Unidos, Canadá e França. Embora a PO tenha nascido na Inglaterra, os EUA logo assumiram a liderança. As equipes de PO americanas contribuíram para o desenvolvimento de estratégias de guerra de minas, novos padrões de voo e planejamento de lançamento de minas navais.

Desenvolvimento e institucionalização no pós-guerra

O sucesso da pesquisa operacional em aplicações militares atraiu a atenção de gestores industriais que buscavam soluções para seus problemas. No entanto, os caminhos de desenvolvimento da PO na Grã-Bretanha e nos EUA foram diferentes.

• Na Grã-Bretanha: A situação econômica crítica exigia um aumento drástico da eficiência da produção. A nacionalização de setores industriais-chave expandiu o campo de aplicação da PO, que rapidamente se disseminou da esfera militar para o planejamento governamental, industrial e socioeconômico.
• Nos EUA: A aplicação de PO na defesa continuou a crescer sob a influência do sucesso na Grã-Bretanha. No entanto, o setor industrial adotou a PO mais lentamente, pois muitos especialistas em PO permaneceram no serviço militar, e os industriais nem sempre viam a necessidade de novos métodos em tempos de paz. A PO nos EUA desenvolveu-se sob diferentes nomes: operational analysis (análise operacional), operations evaluation (avaliação de operações), systems analysis (análise de sistemas), system evaluation (avaliação de sistemas), system research (pesquisa de sistemas), management science (ciência da gestão).

Os principais fatores para o progresso subsequente foram:

• Automação e computadores: A segunda revolução industrial, que começou por volta da década de 1940 com o surgimento comercial dos computadores eletrônicos, forneceu à PO a ferramenta computacional necessária. Sem computadores, a resolução de problemas complexos de pesquisa operacional seria impossível.
• Reconhecimento acadêmico: Em 1950, a PO foi introduzida como disciplina acadêmica nas universidades americanas, ganhando importância para estudantes de matemática, estatística, comércio, economia, gestão e engenharia.
• Sociedades profissionais: Para coordenar esforços e desenvolver a disciplina, foram criadas:
  • A Operations Research Society of America (ORSA) em 1950
  • O The Institute of Management Sciences (IMS) em 1953
• Revistas especializadas: Surgiram publicações como Operations Research, Opsearch, Operational Research Quarterly, Management Science, Transportation Science, Mathematics of Operations Research.

Desenvolvimento de métodos e ideias-chave

No período pós-guerra, muitos métodos fundamentais da pesquisa operacional foram desenvolvidos e aperfeiçoados:

• Programação linear: O método simplex, desenvolvido por George Dantzig em 1947.
• Teoria das filas: Desenvolvimento dos métodos de Erlang.
• Teoria dos jogos: Análise de interações estratégicas.
• Gestão de estoques: Modelos que desenvolveram as ideias de Harris.
• Modelagem de simulação: Análise de sistemas complexos com o auxílio de computadores.
• Planejamento de redes: CPM e PERT.

A abordagem sistêmica, promovida ativamente por Russell Ackoff e outros cientistas, teve uma influência importante na metodologia da pesquisa operacional.

Literatura

• Venttsel E. S. Pesquisa Operacional: problemas, princípios, metodologia. — Moscou: Nauka, 1988. — 208 p.
• Ackoff R., Sasieni M. Fundamentos da Pesquisa Operacional. — Moscou: Mir, 1971. — 534 p.
• Hillier, Frederick S.; Lieberman, Gerald J. Introduction to Operations Research. — 11th ed. — McGraw-Hill Education, 2021. — ISBN 978-1260295069.
• Taha, Hamdy A. Operations Research: An Introduction. — 10th ed. — Pearson, 2017. — ISBN 978-0134444017.
• Operations Research // Encyclopedia Britannica. (link)

Ver também

• Pesquisa operacional
• Análise de sistemas
• Otimização
• Modelagem matemática
• Teoria da decisão
• Programação linear
• Teoria das filas
• Modelagem de simulação