Programação dinâmica - é aplicada em problemas que possuem várias fases inter-relacionadas, onde se deve adotar uma decisão adequada para cada uma das fases, sem porém perder de vista o objetivo último. Somente quando o efeito de cada decisão for determinado é que poderá ser efetuada a escolha final.

A programação dinâmica é aplicável em casos de estudos de alternativas econômicas entre comprar/construir/manter máquinas e equipamentos, ou comprar/alugar imóveis ou ainda manter/desimobilizar ativos da empresa, entre outros.

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Programação linear - é aplicável em situações complexas que envolvam inúmeras variáveis, mas objetivos bem-definidos. A Programação Linear apresenta as seguintes características:

a) preocupa-se em alcançar uma posição ótima em relação a certo objetivo.
b) supõe a escolha entre várias alternativas ou a combinação apropriada destas alternativas;
c) considera certos limites ou obrigações, no interior dos quais deve-se alcançar necessariamente a decisão.
d) não somente requer que as variáveis sejam quantificáveis, mas que entre elas haja relações lineares.

É aplicável em situações como por exemplo no estudo do melhor percurso econômico de uma frota de caminhões de distribuição de leite e derivados entre as diversas padarias de uma cidade.

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Teoria dos jogos - teoria criada pelo matemático húngaro Johann vou Neumann (1903-1957), sendo divulgada amplamente a partir de 1947. Propunha uma formulação matemática para a análise dos conflitos. Essa teoria é aplicada apenas aos tipos de conflitos (chamados jogos) que envolvem disputa de interesses entre dois ou mais intervenientes, no qual cada parceiro, em determinados momentos, pode ter uma variedade de ações possíveis, delimitadas contudo pelas regras do jogo. O número de estratégias disponíveis é finito e, portanto, enumerável. Cada estratégia descreve o que será feito em qualquer situação. Conhecidas as estratégias possíveis dos jogadores, pode-se estimar todos os resultados.

Uma vez que os participantes tenham escolhido seus respectivos cursos de ação, o resultado do jogo acusará as perdas ou ganhos finitos, que são dependentes dos cursos de ação escolhidos. Assim, os resultados de todas as combinações possíveis de ações são perfeitamente calculáveis.

A Teoria dos Jogos é aplica-se em análises de concorrência em mercados competitivos, como por exemplo na disputa de: clientes ou consumidores, recursos financeiros no mercado de capitais ou no mercado financeiro e recursos de produção no mercado de fornecedores ou de matérias-primas etc.

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Teoria estatística - possui métodos que permitem obter uma mesma informação com uma quantia menor de dados. É amplamente utilizada em situações onde os dados são difíceis de se obter. O método de análise estatística é aplicável principalmente no controle estatístico do processo e da qualidade. Como exemplo da aplicação da Teoria Estatística temos a escolha de amostras, permitindo que sejam identificadas as características que estas devem apresentar para serem "representativas" do universo de dados, além de indicar o risco associado na decisão de aceitar ou rejeitar um lote, em face das informações fornecidas pelo exame da amostra.

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Teoria das filas - esta Teoria das objetiva identificar os pontos de estrangulamento, os tempos de espera, ou seja, as demoras verificadas em algum ponto de serviço. As técnicas matemáticas que utiliza são extremamente variadas. É muito utilizada em problemas de ligação telefônica, de tráfego e de máquinas e de suprimentos.

Nas situações fila, há, na maioria das vezes os seguintes elementos: clientes ou operações, ponto de serviço por onde devem passar os clientes ou operações, um processo de entrada, alguma disciplina sobre a fila e alguma organização de serviço.

Os pontos de interesse da Teoria das Filas, são: o tempo de espera dos clientes, o número de clientes na fila e a razão entre o tempo de espera e o tempo de prestação de serviço.

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