A P.O. analisa as operações de um sistema e não simplesmente um problema particular. Assim ela utiliza:
1 - probabilidade: para decisões sob condições de risco e de incerteza; 2 - estatística: na sistematização e análise de dados no sentido de obter soluções significativas; 3 - matemática: na formulação de modelos quantitativos.
A metodologia utilizada na P.O. busca:
Analisar o estado e a natureza do problema; Descobrir estratégias adequadas; Determinar o resultado final destas estratégias; Selecionar a mais adequada decisão final.
A P.O. é desenvolvida em seis fases, que são:
1ª - formulação do problema; 2ª - construção de um modelo matemático representativo do sistema em estudo; 3ª - dedução da solução do modelo; 4ª - teste do modelo e da solução; 5ª - controle das variáveis da solução; 6ª - implementação da solução.

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