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Pesquisa Operacional, Volume: 30, Número: 3, Publicado: 2010
  • Letter from the Editor

    Yanasse, Horacio Hideki
  • Avaliação dos custos operacionais eficientes das empresas de transmissão do setor elétrico Brasileiro: uma proposta de adaptação do modelo dea adotado pela ANEEL

    Pessanha, José Francisco Moreira; Mello, Marina Almeida Rego Figueira de; Barros, Mônica; Souza, Reinaldo Castro

    Resumo em Português:

    No setor elétrico brasileiro, as companhias de transmissão são remuneradas pela disponibilidade da capacidade de seus ativos, independentemente da quantidade de energia elétrica transmitida. Para induzir a operação eficiente das transmissoras, a ANEEL deve revisar periodicamente as receitas permitidas das transmissoras, considerando custos operacionais eficientes. Recentemente, a ANEEL publicou uma resolução em que descreve a metodologia utilizada no cálculo dos custos operacionais eficientes das transmissoras, a qual inclui um modelo de análise envoltória de dados (DEA). Neste trabalho propomos uma adaptação deste modelo DEA e apresentamos uma análise de sensibilidade dos resultados obtidos pelos dois modelos.

    Resumo em Inglês:

    In the Brazilian power sector, the transmission companies (TRANSCOS) receive revenues by the availability of their transmission facilities, regardless of the amount of the electric power transmitted. To promote their efficient operation the regulator periodically revises the revenue caps. The calculation of efficient operational costs is the first stage of the tariff revision process. Recently, the regulator agent published a resolution describing the methodology used to set the revenues of the Brazilian TRANSCOS. This algorithm includes a data envelopment model (DEA) which is described in this paper. In this work we propose an alternative DEA model and present a comparison of the results obtained by the two models.
  • Resolução do problema de alocação de berços através de uma técnica de geração de colunas

    Mauri, Geraldo Regis; Oliveira, Alexandre César Muniz de; Lorena, Luiz Antonio Nogueira

    Resumo em Português:

    O Problema de Alocação de Berços (PAB) aborda a programação e a alocação de navios às áreas de atracação ao longo de um cais. Neste trabalho, o PAB é modelado como um Problema de Roteamento de Veículos com Múltiplas Garagens e Janelas de Tempo, e para resolvê-lo, é utilizado um método proposto recentemente denominado ATP/PL. Este método consiste na aplicação do Algoritmo de Treinamento Populacional (ATP) juntamente com a Programação Linear (PL) para Geração de Colunas. Estes métodos são aplicados de maneira interativa, onde o ATP, através de informações da relaxação da PL, é responsável pela geração de boas colunas, e a PL pela resolução de um Problema de Particionamento de Conjuntos, com uma restrição adicional (PPC+), formado por essas colunas. Os resultados computacionais são obtidos através de instâncias utilizadas em um trabalho recente sobre o problema e comparados com os resultados obtidos pelo CPLEX e por outro método encontrado na literatura.

    Resumo em Inglês:

    The Berth Allocation Problem (PAB) consists of ships programming and allocation to the mooring areas along a quay. PAB is modeled as a Multi-Depot Vehicle Routing Problem with Time Windows. A recently proposed method denominated ATP/PL is used to solve it. This method consists of the application of the Population Training Algorithm (ATP) with Linear Programming (PL) for Column Generation. These methods are applied in an interactive way, where ATP uses PL relaxation information for the generation of good columns, and PL is used for solving a Set Partitioning Problem, with an additional restriction (PPC+), formed by these columns. The computational results are obtained through instances used in a recent work and compared against results from CPLEX and other method found in literature.
  • Modelagem probabilística de setores de um sistema elétrico

    Cordeiro, Gauss M.; Cristino, Cláudio T.; Prudente, Andrea A.; Daniel, Christian D.A.

    Resumo em Português:

    Os sistemas de geração e transmissão de energia elétrica (assim como outros sistemas complexos) podem ser modelados a partir de um grafo. Há necessidade de se otimizar recursos destinados aos sistemas de proteção de tais redes, assim como, a minimização de perdas advindas de grandes acidentes. A chamada avaliação probabilística de risco indica fragilidades no sistema em termos de proteção instalada e de fatores inerentes aos componentes. O artigo apresenta um modelo de análise dos riscos do sistema elétrico, atribuindo distribuições de falhas para cada componente ou conjunto de componentes, além de propor o modelo de propagação de tais falhas.

    Resumo em Inglês:

    The power generation and transmission systems (as well as other complex systems) can be represented from a graph. It is necessary to optimize resources regarded to the protection systems of such networks, as well as, the minimization of happened losses of great accidents. The so called probabilistic risk assessment indicates fragilities in the system in terms of installed protection and inherent factors to the components. This paper presents a model of analysis of the risks of the power system, attributing distributions of imperfections to each component or set of components, beyond considering the model of propagation of such imperfections.
  • Roteamento de multi-fluxos em redes de filas genéricas

    Morabito, Reinaldo; de Souza, Maurício C.

    Resumo em Português:

    Problemas de multi-fluxo de commodities com custos não lineares e convexos surgem freqüentemente na alocação de tráfego em redes de comunicação, em função das medidas de desempenho serem baseadas principalmente em atrasos médios de transmissão devido à congestão. A rede física forma uma rede de filas aberta onde as commodities devem ser simultaneamente roteirizadas desde suas origens até seus destinos. Métodos exatos de avaliação de desempenho estão disponíveis quando os processos de chegada e serviço na rede são considerados como processos de Poisson. Nestes casos, a rede pode ser decomposta e cada arco da rede pode ser analisado separadamente como um sistema de fila M/M/1. Porém, em muitos outros casos estas hipóteses de processos de Poisson não são verificadas nas situações práticas. Métodos aproximados de decomposição têm sido desenvolvidos para avaliação do desempenho de redes de filas com distribuições de probabilidade genéricas, dado que, para estas redes, em geral não existem métodos exatos ou eles são muito difíceis de serem computados. Neste trabalho propomos um algoritmo que combina métodos de roteamento de fluxos e métodos aproximados de decomposição para tratar problemas de multi-fluxo de commodities em redes de filas abertas genéricas.

    Resumo em Inglês:

    Multicommodity flow problems with non-linear and convex costs often arise in traffic allocation of communication networks, as the performance measures are mainly based on average transmission delays due to congestion. The physical network forms an open queuing network where the commodities should be simultaneously routed from their origins to their destinations. Exact performance evaluation methods are available when the arrival and service processes of the network are considered as Poisson processes. In these cases, the network can be decomposed and each network arc is analyzed separately as an M/M/1 queuing system. However, in many other cases these assumptions of Poisson processes are not verified in practical situations. Approximate decomposition methods have been developed to evaluate the performance of queuing networks with general probability distributions, given that for these networks in general there are no known exact methods, or they are of difficult computation. In this work we propose an algorithm that combines multi-flow routing methods and approximate decomposition methods to deal with multicommodity flow problems in general open queuing networks.
  • Decision analysis for the exploration of gas reserves: merging todim and thor

    Gomes, Carlos Francisco Simões; Gomes, Luiz Flávio Autran Monteiro; Maranhão, Francisco José Coelho

    Resumo em Português:

    Este artigo tem como propósito selecionar a melhor alternativa para usar o gás natural proveniente das reservas do campo de Mexilhão existente na Bacia de Santos. O principal objetivo do estudo é a criação de mecanismos que permitam a análise e posteriormente possibilitem a escolha da alternativa não-dominada de destinação do gás natural; e dar apoio ao decisor na seleção da melhor alternativa de investimento considerando as expectativas e os objetivos estratégicos da companhia. O estudo é feito fazendo uma comparação das sugestões a partir dois sistemas, um implementando o Método THOR e outro o método TODIM. A aplicação simultânea dos métodos permite auxiliar o decisor neste processo em função dos cenários e dos conjuntos de critérios identificados.

    Resumo em Inglês:

    This article approaches the problem of selecting the non-dominated alternative for the destination of the natural gas reserves in the Mexilhão field in the Santos Basin, Brazil. Major aims of the case study reported here were to create a mechanism for assisting in the process of analyzing and selecting the best options for the destination of natural gas, and to enable the decision agent to choose the investment options best aligned to the expectations and objectives observed in the company strategies. The decision analysis employed in the study made use of the TODIM method and the THOR multicriteria decision support system. The application of both demonstrated that a decision analytic framework can be extremely useful when recommending options for upstream projects, owing to the fact that it can clearly identify the most important alternatives in the face of the scenarios tested and in relation to the criteria expressed.
  • Modelagem multiatributos aplicada à avaliação do desempenho econômico-financeiro de empresas

    Gartner, Ivan Ricardo

    Resumo em Português:

    Este artigo tem como objetivo apresentar uma metodologia para modelagem do desempenho econômico-financeiro corporativo, baseando-se nos métodos multiatributos conjugados ao princípio da entropia máxima. Os métodos multiatributos foram aplicados na agregação de indicadores econômico-financeiros e o princípio da entropia máxima foi aplicado no cálculo dos vetores de pesos ótimos, para tornar a avaliação um processo objetivo e não-tendencioso. A metodologia foi aplicada a amostras de empresas do setor de energia elétrica nos anos 2003 a 2007 e os resultados foram analisados através de uma escala de dez categorias de risco. Os resultados mostraram que, especialmente nos dois últimos anos, mais de 85% das empresas das amostras situaram-se em uma faixa de risco intra-setorial baixo. A metodologia mostrou ser válida como alternativa aos estudos correlacionais e no subsídio à formulação de restrições de desempenho setorial para problemas de otimização de portfólios, de alocação de recursos e de análise de crédito.

    Resumo em Inglês:

    This paper aims to present a methodology for modeling the corporate economic and financial performance. The methodology is based on multi-attribute methods that are applied in the aggregation of economic and financial indicators. The weights of these indicators are obtained by the principle of maximum entropy, with the intention of making an objective and non-biased analysis. The methodology is applied to a sample of Brazilian companies of electric power in the period from 2003 to 2007 and the results are analyzed using a scale of ten categories of risk. The results show that, in the last two years, more than 85% of the sample firms are in a range of low-risk in that industry. The methodology proves to be valid as an alternative to correlation studies and to support the formulation of industry performance restrictions for problems of portfolio optimization, resource allocation and credit analysis.
  • Reformulação para um problema integrado de dimensionamento e sequenciamento de lotes

    Bernardes, Eduardo Delcides; Araujo, Silvio Alexandre de; Rangel, Socorro

    Resumo em Português:

    Neste trabalho, são apresentadas algumas novas restrições e uma formulação estendida para um Modelo Integrado de Dimensionamento e Sequenciamento de Lotes da literatura. Considera-se um processo produtivo em que é necessária a produção de determinado material que é transformado em itens finais. As decisões de sequenciamento estão relacionadas com a ordem de produção dos materiais e o dimensionamento de lotes está relacionado aos itens finais. O modelo matemático considera custos e tempos de preparação dependentes da sequência. Resultados dos testes computacionais realizados usando o pacote computacional Cplex 10.0 mostraram que o desempenho do método branch-and-cut pode ser melhorado com a reformulação a priori proposta.

    Resumo em Inglês:

    In this paper, some new constraints and an extended formulation are presented for a Lot Sizing and Scheduling Model proposed in the literature. In the production process considered a key material is prepared and is transformed into different final items. The sequencing decisions are related to the order in which the materials are processed and the lot sizing decisions are related to the final items production. The mathematical formulation considers sequence-dependent setup costs and times. Results of the computational tests executed using the software Cplex 10.0 showed that the performance of the branch-and-cut method can be improved by the proposed a priori reformulation.
  • A tomada de decisão em recursos humanos com dados replicados e inconsistentes: uma aplicação da teoria dos conjuntos aproximativos

    Couto, Ayrton Benedito Gaia do; Gomes, Luiz Flavio Autran Monteiro

    Resumo em Português:

    Este estudo trata da tomada de decisão com dados replicados e inconsistentes, relativos ao universo de Recursos Humanos, em uma instituição financeira nacional. A replicação ocorre por questões técnicas e/ou econômicas, e visa o atendimento de necessidades corporativas e departamentais dessa instituição. Como metodologia de pesquisa, utilizou-se a observação direta das inconsistências e a simulação com base em dados reais que refletissem a replicação com inconsistências. Os autores apresentam a aplicação de um método multicritério para tornar racional o processo de tomada de decisão, e que se transformou em elemento de motivação deste estudo. O método utilizado foi a Teoria dos Conjuntos Aproximativos (TCA). Um algoritmo foi desenvolvido para indicar as relações de equivalência, aproximações inferior e superior, região de fronteira, medida da exatidão, reduções e núcleo e, posteriormente, implementado em um software.

    Resumo em Inglês:

    This study deals about decision-making with replicated and inconsistent data, relating to the universe of Human Resources, within a domestic financial institution. Replication occurs because of technical and/or economic questions, and seeks to meet corporate and departmental requirements of such an institution. As research methodology, direct observation of such inconsistencies was used as well as a simulation based on actual data which would reflect replication with inconsistencies. The authors introduce an application of a multi-criteria method to render the decision-making process rational, and was transformed into an element that stimulated this study. The method used was the Rough Set Theory (RST). An algorithm was developed to indicate the equivalence relations, lower and higher approximations, borderline region, accuracy measure, reducts and core and was subsequently implemented into a software.
  • A multicriteria group decision model aggregating the preferences of decision-makers based on electre methods

    Alencar, Luciana Hazin; Almeida, Adiel Teixeira de; Morais, Danielle Costa

    Resumo em Português:

    Grande parte das decisões tomadas em uma organização envolve um grupo de pessoas. Nesse sentido é necessária a existência de metodologias adequadas que dêem suporte à tomada de decisão em grupo, tratando de forma coerente as avaliações e preferências de todos os decisores envolvidos nesse processo. Há duas abordagens utilizadas para decisão em grupo: a agregação dos julgamentos individuais e a agregação das prioridades individuais. Este trabalho foca na segunda abordagem propondo um modelo para decisão em grupo nas situações em que não se tem informação a respeito da importância dos decisores. Nesse modelo o método ELECTRE II é utilizado no primeiro momento e o método ELECTRE IV é utilizado no segundo momento, quando se faz a avaliação coletiva dos decisores. Uma aplicação numérica é apresentada para ilustrar o modelo.

    Resumo em Inglês:

    Often decisions taken in organizations are made by a group of people, and in order to build a collective decision, the preferences of individuals must be considered. The two most useful approaches to aggregating individual preferences are the aggregation of individual judgments and the aggregation of individual priorities. This paper focuses on the latter approach and proposes a multicriteria group decision model in situations where there is no information with regard to the relative importance of the decision-makers. This model includes three stages. In the first, the ELECTRE II method is applied so as to obtain the individual rankings. In the second stage, a global matrix of alternatives versus decision-makers is built up using the results from the previous stage. Finally, the third stage aggregates the individual preferences by applying the ELECTRE IV method and the final collective evaluation is undertaken. A numerical application is presented to illustrate the model.
  • Modelos multinível de coeficientes aleatórios e os efeitos firma, setor e tempo no mercado acionário Brasileiro

    Fávero, Luiz Paulo Lopes; Confortini, Débora

    Resumo em Português:

    A literatura não tem atingido um consenso sobre como os efeitos firma e setor influenciam a rentabilidade das ações listadas em bolsa de valores ao longo do tempo. Sob as hipóteses inicias de que há alterações significativas na rentabilidade de papéis de empresas na Bovespa nos últimos anos, e que estas variações ocorrem em função das características existentes em cada firma e dos setores de atuação, este estudo propõe, por meio de modelagem hierárquica linear, uma abordagem que permite analisar os efeitos aleatórios como alternativa para a avaliação da evolução da rentabilidade. Por meio de uma amostra com 45 firmas atuantes em 10 setores no período 2001-2007, totalizando 272 observações, verifica-se que há apenas uma baixa representatividade, em caráter multinível, do efeito do setor de atuação para a diferenciação da rentabilidade anual média e das taxas de crescimento dos preços das ações entre empresas listadas na Bovespa nos últimos anos.

    Resumo em Inglês:

    Literature has not reached a consensus on how the firm and industry effects influence the stock price performance of publicly-traded companies over time. Based on the premise of significant changes in the stock price performance of companies listed on São Paulo Stock Exchange (Bovespa) in recent years, and the occurrence of these variations in function of the characteristics of each firm and activity industry, this study uses hierarchical modeling with repeated measures to propose an approach that permits analyzing random effects as an alternative for profitability evolution analysis. Through a sample of 45 companies working in ten industries in the period 2001-2007, totaling 272 observations, low representativeness of the activity industry is verified to distinguish the mean annual profitability and the growth rates of stock prices among companies listed on Bovespa in recent years.
  • A multiagent simulator for supporting logistic decisions of unloading petroleum ships in habors

    Brito, Robison Cris; Tacla, Cesar Augusto; Arruda, Lúcia Valéria Ramos de

    Resumo em Português:

    O objetivo deste artigo é apresentar e avaliar o desempenho de um modelo de simulação baseado em sistemas multiagentes para auxiliar a tomada de decisão na alocação de petróleo em complexos portuários. Os diversos elementos do problema são modelados como agentes e negociam por meio de leilões a alocação dos inventários de óleo. Os resultados obtidos são comparados com resultados gerados por modelos de otimização matemática, estes baseados em programação linear inteira mista. Esses modelos são capazes de encontrar soluções ótimas ou próximas da ótima dependendo do tamanho da instância testada. Em problemas com muitos navios e tanques, o modelo baseado em sistema multiagente encontrou soluções em segundos, enquanto os modelos baseados em otimização matemática apresentaram problemas de tempo computacional e falta de memória, não encontrando a solução ótima. Os diversos exemplos aqui apresentados evidenciam a necessidade do modelo de simulação baseado em multiagentes no auxílio a tomada de decisões logísticas de portos

    Resumo em Inglês:

    This work presents and evaluates the performance of a simulation model based on multiagent system technology in order to support logistic decisions in a harbor from oil supply chain. The main decisions are concerned to pier allocation, oil discharge, storage tanks management and refinery supply by a pipeline. The real elements as ships, piers, pipelines, and refineries are modeled as agents, and they negotiate by auctions to move oil in this system. The simulation results are compared with results obtained with an optimization mathematical model based on mixed integer linear programming (MILP). Both models are able to find optimal solutions or close to the optimal solution depending on the problem size. In problems with several elements, the multiagent model can find solutions in seconds, while the MILP model presents very high computational time to find the optimal solution. In some situations, the MILP model results in out of memory error. Test scenarios demonstrate the usefulness of the multiagent based simulator in supporting decision taken concerning the logistic in harbors.
  • Probabilistic composition of criteria for schedule monitoring

    Sant'Anna, Annibal Parracho

    Resumo em Português:

    O tempo é um fator-chave na gestão. Em muitos casos, manter a melhor velocidade de execução, nem lenta nem rápida demais, é um objetivo central, mas essa velocidade não pode ser adequadamente antecipada em um calendário preciso. Deve ser determinada na prática, sobre uma base comparativa. Este trabalho desenvolve um sistema de avaliação que envolve a medição de indicadores de ajustamento ao calendário concebidos para lidar com essas condições. Esta avaliação é baseada em um sistema de transformação dos dados em probabilidades de atingir a fronteira de melhores desempenhos que permite compor precisamente valores de atributos correlacionados. Esta funcionalidade do sistema permite combinar critérios avaliados no nível elementar e no agregado.

    Resumo em Inglês:

    Time is a key factor in management. Along a project execution, keeping the best completion rates, not too slow and not too fast, is a central objective but such a best rate cannot be suitably anticipated in a precise schedule. It must be determined on the job, on a comparative basis. This paper develops an evaluation system involving the measurement of schedule fitting indicators designed to deal with such conditions. This evaluation system is based on a transformation of the data into probabilities of reaching the frontier of best performances that permits precisely composing measurements on correlated attributes. This feature of the system allows for combining criteria evaluated on elementary and on aggregate levels.
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