O setor industrial produtor de papel e celulose tem aumentado sua relevância comercial nas últimas décadas devido à demanda constantemente crescente. O aumento na competitividade do setor gerado pela economia globalizada e a dificuldade de desenvolvimento de bons planos de produção em ambientes produtivos cada vez mais complexos têm motivado a pesquisa por novas e efetivas ferramentas de auxílio à tomada de decisão. Considerando estas dificuldades, abordamos neste trabalho o problema de dimensionamento e sequenciamento de lotes com foco em empresas com processo integrado de produção de celulose e de papel. Trata-se de um problema de planejamento de médio a curto prazo, geralmente com maior enfoque no curto prazo por considerar o planejamento detalhado da produção em horizontes de planejamento que não superam 30 dias. No processo integrado de celulose e papel, foram consideradas as decisões de produção do digestor, evaporador, caldeira de recuperação e de múltiplas máquinas produtoras de papel, além do controle de estoque de produtos intermediários e finais. Modelos matemáticos da literatura foram modificados e estendidos para incorporar características adicionais do problema como, por exemplo, processos com múltiplas máquinas de papel. Além disso, foram desenvolvidas heurísticas construtivas, heurísticas de melhoria, abordagens de solução híbridas baseadas em algoritmos genéticos combinadas com ferramentas comerciais de solução exata, além de combinações entre os métodos. As abordagens desenvolvidas foram testadas computacionalmente e as melhores combinações de métodos foram definidas. De forma geral, os resultados dessas abordagens foram superiores aos obtidos por ferramentas de solução comerciais puras. Ademais, a variação proposta da heurística de melhoria fixe-e-otimize com mudanças na função objetivo se destacou com relação aos demais métodos, obtendo os melhores resultados, independentemente da qualidade da solução inicial utilizada. As principais contribuições desta tese são a apresentação de modelos matemáticos para representar apropriadamente o problema estudado, e o desenvolvimento de métodos de solução efetivos para resolver o problema. / The pulp and paper industry has been increasing the commercial importance in recent decades due to the constant growing demand. The increasing competitiveness of this sector generated by the globalized economy and the difficulty to develop good production plans in complex production environments have motivated the search for new and effective decision support systems. Given these difficulties, in this thesis we address the lot sizing and scheduling problem focused on integrated pulp and paper mills. This is a problem of medium to short term planning, generally more focused on the short term as it covers detailed production schedules in planning horizons which do not exceed 30 days. In these integrated pulp and paper process the production decisions of digester, evaporator, recovery boiler and multiple paper machines are considered, apart from the inventory control of intermediate and final products. Mathematical models known in the literature were modified and extended to incorporate additional features of the problem, such as processes with multiple paper machines. In addition, constructive and improvement heuristics, and hybrid methods based on genetic algorithms combined with a commercial solver were developed, as well as combinations of these solution approaches. The methods developed were computationally tested and the best combinations of methods were defined. Overall, the results of these methods were superior to the solutions obtained by pure commercial solvers. Moreover, the alternative variation proposed of the improvement heuristic fix-and-optimize with exchanges in the objective function surpassed the other methods, obtaining the best results, regardless of the quality of the initial solution used. The main contribution of this thesis are the presentation of mathematical models that appropriately represents the problem under study, and the development of effective solution methods to deal with the problem.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-03-17T17:31:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Santiago Valdés Ravelo - 2011.pdf: 730949 bytes, checksum: 92c89c8c1f240082004834898896b9ba (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-03-17T17:35:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Santiago Valdés Ravelo - 2011.pdf: 730949 bytes, checksum: 92c89c8c1f240082004834898896b9ba (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T17:35:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Santiago Valdés Ravelo - 2011.pdf: 730949 bytes, checksum: 92c89c8c1f240082004834898896b9ba (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work considers three relevant NP-hard problems. The firstone is the one-dimensional cutting stock problem in which the non-used material in the cutting patterns may be used in the future. For this problem we analyze the existing mathematical models, propose new models, design a heuristic and two metaheuristic approaches, being their performances improved by using parallel programming, and solve instances, practical and randomly generated, from the literature. The computational experiments were quite good for all tested instances. The second problem we consider is the stable roommates problem (a variant of the stable matching problem). For this we give two mathematical programming models, sequential and parallel implementations of a Tabu Search, and a Branch-andBound. Also, we report computational experiments to instances of the problem. The last problem we consider is the compartmentalized knapsack problem (a generalization of the knapsack problem) for which we analyze a quadratic integer model and give a linear integer model. We design a greedy heuristic and a GRASP algorithm, that uses path-relinking, and solve randomly generated instances. All parallel implementations use Graphics Processing Units (GPUs). / Este trabalho considera três problemas, NP-difíceis, relevantes de estudo em otimização combinatória. O primeiro deles é o problema de corte uni-dimensional de objetos, onde o material não usado pelos padrões de corte pode ser usado no futuro. Para este problema analisamos os modelos matemáticos existentes, propomos novos modelos, projetamos uma heurística construtiva e duas metaheurísticas, sendo seus desempenhos melhorados com programação paralela, e resolvemos instâncias, práticas e aleatórias, encontradas na literatura; sendo os experimentos computacionais muito bons para todas as intânciastestadas.Osegundoproblemaqueconsideramoséoproblemadoscompanheiros estáveis (stable roommates problem), uma variante do problema de emparelhamento estável (stable matching problem). Para este propomos dois modelos matemáticos, uma implementação sequencial e uma paralela de uma Tabu Search, e um Branch-andBound. Também reportamos experimentos computacionais para instâncias do problema. O último problema considerado é o da mochila compartimentada (uma generalização do problema clássico da mochila), para o qual analisamos uma modelagem quadrática inteira e propomos um modelo linear inteiro; também projetamos uma heurística gulosa, um algoritmo GRASP, que usa path-relinking, e resolvemos intâncias geradas aleatóriamente. Todas as implementações em paralelo usam unidades de processamento gráfico (Graphics Processing Units, GPUs).

Orientador: Rubén Augusto Romero Lázaro / Resumo: Neste projeto de pesquisa, é abordado o problema otimização de grade horária. O tipo de problema de grade horária abordado é aquele que tem o enunciado e a estrutura de dados apresentado no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. Esse problema pode ser modelado como sendo um problema de Programação Linear Binária de grande porte. Entretanto, os solvers comerciais disponíveis, como o CPLEX, não tem a capacidade de encontrar as soluções ótimas das 20 instâncias mostradas no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. Neste trabalho foi desenvolvido um algoritmo VNS especializado para resolver o problema de otimização de grade horária. A parcela inovadora da proposta está relacionado com o uso da lógica de partição para encontrar a melhor solução vizinha da solução corrente de forma eficiente e para uma estrutura de vizinhança complexa e formada por muitos elementos. Dessa forma, a proposta de otimização se tornou muito eficiente na resolução das 20 instâncias cujos dados se encontram no site da Competição Internacional de Otimização do Problema de Grade Horária. / Abstract: In this research project, we address the optimization timetabling problem. The type of timetabling problem addressed is one that has the statement and data structure displayed on the site of the International Competition of Optimization of the Timetabling Problem. This problem can be modeled as a large Binary Linear Programming Problem. However, the commercial solvers available, such as CPLEX, do not have the ability to nd the optimal solutions from the 20 instances shown on the site of the International Competition of Optimization of the timetabling Problem. In this work a specialized VNS algorithm was developed to solve the optimization of Timetabling Problem . The innovative part of the proposal is related to the use of partition logic to nd the best neighborhood solution of the current solution e ciently and to a structure of complex neighborhood formed by many elements. In this way, the optimization proposal became very e cient in the resolution of the 20 instances whose data were found on the website of the International Competition for Optimization of the Timetabling Problem. / Doutor

Made available in DSpace on 2009-11-18T18:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAPA final.pdf: 562387 bytes, checksum: 13e57a0b514b8364083173b50124e4aa (MD5) Previous issue date: 2006 / This study analyzes the possibility of organizational change in the security activity in organizations, assuming a new paradigm: management of risks and loss prevention. Based in this, two different analytical problems had structuralized the research: A) To demonstrate the absence of an activity regulated between the public and private security, presenting as it is played and justifying by means of historical and methodological aspects the responsibility of the actors on the losses generated for the current form of management; B) the challenge of the management of risks and loss prevention, leaving of the estimated one that the acceptability of treatment of the risks is based not only by the evaluation technique, but mainly in the involved intuitive aspects in the decision made. In general lines, the intention to carry through a theoretical quarrel and an analysis of the speech of controllers of organizations, to the end, is to arrive at the conclusion of that if it cannot more admit the different sides of security and a bigger universe, where if does not have to look for to only decide the urgent problem, but also to participate and to contribute in the life of the organization, by means of a cycle of accompaniment of risks based in preventive activities. Moreover, a new involved approach in the process of understanding of the heuristically ones of the organization brings the possibility of uneven benefits in that it concerns to provide actions that if locate inside of one continuum, whose extremities are in playing activities with a maximum degree of risks displaying the life of the organization the concretion of a starter fact of damages and keeping the activity end of the organization stopped in the search of a degree of risk next to zero. / Esta dissertação analisa a possibilidade de mudança organizacional na atividade de segurança dentro das organizações, assumindo um novo paradigma: gestão de riscos e prevenção de perdas. Baseado nisto, dois diferentes problemas analíticos estruturaram a pesquisa: A) Demonstrar a ausência de uma atividade regulamentada entre a segurança pública e privada, apresentando como é desempenhada e justificando por meio de aspectos históricos e metodológicos a responsabilidade dos atores sobre as perdas geradas pela atual forma de gestão; B) O desafio da gestão de riscos e prevenção de perdas, partindo do pressuposto que a aceitabilidade de tratamento dos riscos é fundamentada não somente pela avaliação técnica, mas principalmente nos aspectos intuitivos envolvidos na tomada de decisão. Em linhas gerais, a intenção de realizar uma discussão teórica e uma análise do discurso de dirigentes de organizações, ao final, é chegar à conclusão de que não se pode mais admitir a atividade de segurança dissociada de um universo maior, onde não se deva procurar apenas resolver o problema emergencialmente, mas também participar e contribuir na vida da organização, por meio de um ciclo de acompanhamento de riscos pautado em atividades preventivas. Além disso, um novo enfoque envolvido no processo de compreensão das heurísticas da organização traz a possibilidade de benefícios ímpares no que concerne a prover ações que se posicionem dentro de um continuum, cujos extremos estão em desempenhar atividades com um grau máximo de riscos expondo a vida da organização à concretização de um fato originador de danos e manter a atividade fim da organização estagnada na busca de um grau de risco próximo de zero.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-06T17:59:08Z No. of bitstreams: 1 DissJFSN.pdf: 5729965 bytes, checksum: 946688f479f7780db197fa49b4b4c853 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:51:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJFSN.pdf: 5729965 bytes, checksum: 946688f479f7780db197fa49b4b4c853 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:51:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJFSN.pdf: 5729965 bytes, checksum: 946688f479f7780db197fa49b4b4c853 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:51:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJFSN.pdf: 5729965 bytes, checksum: 946688f479f7780db197fa49b4b4c853 (MD5) Previous issue date: 2016-03-21 / Não recebi financiamento / Vehicle routing problems occur in many practical situations where the pickup and/or delivery of goods is required. In this context, the present research aims to contribute to the study of logistic operations that arise in companies that deliver products on a regular basis to customers in densely populated urban areas. The problem consists in designing minimal cost daily routes serving the maximal number of customers. To this end, the crew of each vehicle comprise multiple deliverymen as means to reduce service times. Based on a case study in a drinks producer and distributor in the state of São Paulo, it is proposed a mixed integer linear programming model that comprise costs with own and chartered vehicles and the number of deliverymen, and various operational constraints such as time windows in customers, multiple daily trips, time limitations for the circulation of some vehicle types in specific areas, compatibility between vehicles and customers, maximum load in each vehicle, maximum route time and minimum load for the realization of a second trip. Results obtained by solving the model with real instances through exact (branch&cut), heuristic (constructive, local search, GRASP and Simulated Annealing) and hybrid (GRASP and branch&cut) approaches demonstrate the good quality of the generated solutions, and indicate the potential of application of some of these methods in practice. / Problemas de roteamento de veículos ocorrem em diversas situações práticas onde se faz necessária a distribuição e/ou coleta de produtos. Nesse contexto, a presente pesquisa visa o estudo das operações logísticas presentes em empresas que entregam produtos em base regular a clientes localizados em áreas urbanas de alta densidade demográfica. O problema consiste na obtenção de rotas de mínimo custo visando o atendimento do maior número de clientes da carteira diária. Para tal, a tripulação de cada veículo pode contemplar múltiplos entregadores para redução dos tempos de serviço. Com base em um estudo de caso em uma distribuidora de bebidas do interior do Estado de São Paulo, é proposto um modelo de programação linear inteira mista que considera custos com frota própria e fretada e com o número de entregadores, e diversas restrições operacionais, tais como janelas de tempo em clientes, múltiplas viagens diárias, limitações de horários de circulação de tipos de veículos, compatibilidade entre veículos e clientes, capacidade máxima de carga a ser transportada em cada veículo, tempo máximo de rota e carga mínima para realização da segunda viagem. Resultados da resolução do modelo para instâncias reais por meio de abordagens exatas (branch&cut), heurísticas (construtiva, busca local, GRASP e Simulated Annealing) e híbrida (GRASP e branch&cut), demonstram a boa qualidade das soluções geradas, e evidenciam o potencial de uso dessas metodologias na prática.

Este trabalho aborda o problema multiestágio de planejamento e programação da produção em indústrias cervejeiras. O processo de fabricação de cerveja pode ser dividido em duas etapas principais: preparação do líquido e envase. A primeira etapa ocorre, na maior parte do tempo, dentro de tanques de fermentação e maturação. A segunda ocorre nas linhas de envase, podendo ter início assim que o líquido estiver pronto nos tanques. O tempo de preparação do líquido demora vários dias, enquanto que na maioria das indústrias de bebidas carbonatadas este tempo é de no máximo algumas horas. O objetivo deste estudo é obter planos de produção viáveis que visam otimizar as decisões de programação envolvidas nestes processos. Visitas a cervejarias no Brasil e em Portugal foram realizadas para uma maior familiaridade do processo de produção e dados foram coletados. Modelos de programação inteira mista para representar o problema foram desenvolvidos, baseados em abordagens CSLP (The Continuous Setup Lot-Sizing Problem), GLSP (General Lot Sizing and Scheduling Problem), SPL (Simple Plant Location Problem) e ATSP (Asymmetric Travelling Salesman Problem). Os resultados mostram que os modelos são coerentes e representam adequadamente o problema, entretanto, mostram-se difíceis de serem resolvidos na otimalidade. Esta dificuldade de resolução dos modelos motivou o desenvolvimento de procedimentos MIP-heurísticos, como também de uma metaheurística GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure). As soluções obtidas pelos procedimentos heurísticos são de boa qualidade, quando comparadas ao melhor limitante inferior encontrado por meio da resolução dos modelos matemáticos. Os testes computacionais foram realizados utilizando instâncias geradas com base em dados reais. / This study deals with the multistage lot-sizing and scheduling problem in breweries. The brewing process can be divided into two main stages: preparation and filling of the liquid. The first stage occurs most of the time in fermentation and maturation tanks. The second stage occurs in the filling lines and it can start as soon as the liquid gets ready. The preparation time of the liquid takes several days, while in the carbonated beverage industries this time is at most a few hours. The purpose of this study is to obtain feasible production plans aimed at optimizing the decisions involved in these processes. Visits to brewery industries in Brazil and Portugal were held to a greater familiarity of the production process and data were collected. Mixed integer programming models have been developed to represent the problem, based on approaches for the CSLP (The Continuous Setup Lot-Sizing Problem), GLSP (General Lot Sizing and Scheduling Problem), SPL (Simple Plant Location Problem) and ATSP (Asymmetric Travelling Salesman Problem). The results show that the models are consistent and adequately represent the problem; however, they are difficult to be solved at optimality. This motivated the development of MIP-heuristic procedures, as well as a meta-heuristic GRASP (Greedy Randomized Adaptive Search Procedure). The obtained solutions by the heuristics are of good quality, when compared to the best lower bound found by solving the mathematical models. The tests were conducted using generated instances based on real data.

Exploramos o seguinte problema: dadas duas sequências X e Y sobre um alfabeto finito, encontre uma subsequência comum máxima de X e Y sem símbolos repetidos. Estudamos a estrutura deste problema, particularmente do ponto de vista de grafos e de combinatória poliédrica. Desenvolvemos algoritmos de aproximação e heurísticas para este problema. O enfoque deste trabalho está na construção de um algoritmo baseado na técnica branch-and-cut, aproveitando-nos de um algoritmo de separação eficiente e de heurísticas e técnicas para encontrarmos uma solução ótima mais cedo. Também estudamos um problema mais fácil no qual este problema é baseado: dadas duas sequências X e Y sobre um alfabeto finito, encontre uma subsequência comum máxima de X e Y. Exploramos este problema do ponto de vista de combinatória poliédrica e descrevemos vários algoritmos conhecidos para resolvê-lo. / We explore the following problem: given two sequences X and Y over a finite alphabet, find a longest common subsequence of X and Y without repeated symbols. We study the structure of this problem, particularly from the point of view of graphs and polyhedral combinatorics. We develop approximation algorithms and heuristics for this problem. The focus of this work is in the construction of an algorithm based on the branch-and-cut technique, taking advantage of an efficient separation algorithm and of heuristics and techniques to find an optimal solution earlier. We also study an easier problem on which this problem is based: given two sequences X and Y over a finite alphabet, find a longest common subsequence of X and Y. We explore this problem from the point of view of polyhedral combinatorics and describe several known algorithms to solve it.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-10-26T17:11:31Z No. of bitstreams: 1 Marcel_Colling_2018.pdf: 3237401 bytes, checksum: 68655056331b4b1d08a0e7fce8b15c37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-26T17:11:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcel_Colling_2018.pdf: 3237401 bytes, checksum: 68655056331b4b1d08a0e7fce8b15c37 (MD5) Previous issue date: 2018-08-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Behavioral economics has recently been gaining more space in academic studies. The theories based on the rationality of the actors have given place to studies that contemplate their cognitive systems, ways of thinking and emotions. In this context, recent studies in the area of knowledge economy have approached the behavioral framework to analyze the performance and influence of institutions in organizations and vice versa. It occurs that in the relations between different groups in a region, the cognitions of the actors are susceptible to dissonances between beliefs and attitudes. Such imbalances are mitigated by the use of cognitive biases. The influence of these dissonances and biases in the relations between groups in the regional development is the theme addressed in this work. In this perspective, the objective of this dissertation is to analyze the influence and impacts of cognitive dissonance in the relations between the groups of local actors represented by the Government, University and Companies in the Western Region of the State of Parana in view of the knowledge economy. The question that has been sought to answer is how these cognitive processes can represent barriers to a broader understanding by groups about their role in the region in a development context. In order to answer these questions, the present work has proposed to: characterize the Western Region of the State of Parana and the selected municipalities (Cascavel, Toledo, Foz do Iguaçu, Marechal Cândido Rondon, Palotina and Medianeira) according to the relational approaches of the knowledge economy; research the beliefs of local actors representing government, university, and business with a view to the occurrence of cognitive dissonances between beliefs; study the attitudes of each group of local actors regarding the relational aspects addressed by the knowledge economy in terms of cognitive biases and subcategories of dissonance; and explain the reduction or elimination of cognitive dissonance and the use of heuristics and biases in an integrated way by local actors when considering the relations between the different groups. The methodology used was quantitative and qualitative. Initially data were collected regarding Gross Added Value; Number of establishments per activity; Number of jobs per activity; Municipal expenses by function; HDI; Number of public universities; Number of enrollments and graduates in public higher education; Associations formed by groups; Municipal councils. Then, data obtained through questionnaires were analyzed using the methods of Mean Analysis, Pearson Correlations and Stepwise Regression. The next step was the analysis of qualitative data obtained by semi-structured interviews using discourse analysis according to subcategories of cognitive dissonance and cognitive bias. Finally, quantitative and qualitative data were systematically compared according to the subcategories of cognitive dissonance and cognitive bias. The research results showed that, in fact, there are a number of cognitive barriers caused by the heuristics and biases in the three groups. Such barriers prevent them from thinking about innovative ways of institutional action and relational environment so that it hinders the development of the West region of Parana oriented to the knowledge economy. / A economia comportamental recentemente vem ganhando mais espaço no meio acadêmico. As teorias pautadas na racionalidade dos atores têm dado lugar a estudos que contemplam seus sistemas cognitivos, formas de pensar e emoções. Nesse contexto, os recentes estudos na área da economia do conhecimento têm se aproximado do arcabouço comportamental para analisar a atuação e influência das instituições nas organizações e vice-versa. Ocorre que nas relações entre diferentes grupos em uma região, as cognições dos atores são suscetíveis a dissonâncias entre crenças e atitudes. Tais desequilíbrios são amenizados pela utilização de vieses cognitivos. A influência dessas dissonâncias e vieses nas relações entre grupos para o desenvolvimento regional é o tema tratado neste trabalho. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho é analisar a influência e os impactos da dissonância cognitiva nas relações entre os atores locais dos grupos Governo, Universidade e Empresa na Região Oeste do Estado do Paraná tendo em vista a economia do conhecimento. A pergunta que se buscou responder é como esses processos cognitivos podem representar barreiras para uma compreensão mais ampla por parte dos grupos a respeito de seu papel na região em um contexto de desenvolvimento. A fim de responder a esses questionamentos, o presente trabalho se propôs a caracterizar a Região Oeste do Estado do Paraná e os municípios selecionados (Cascavel, Toledo, Foz do Iguaçu, Marechal Cândido Rondon, Palotina e Medianeira) de acordo com as abordagens relacionais da economia do conhecimento; pesquisar as crenças dos atores locais que representam governo, universidade e empresas com vistas à ocorrência de dissonâncias cognitivas entre crenças; estudar as atitudes de cada grupo de atores locais em relação aos aspectos relacionais abordados pela economia do conhecimento em termos de vieses cognitivos e subcategorias de dissonância; e explicar a redução ou eliminação da dissonância cognitiva e a utilização de heurísticas e vieses de maneira integrada por parte dos atores locais quando consideram as relações entre os diferentes grupos. A metodologia utilizada foi quantitativa e qualitativa. Inicialmente, foram levantados dados referentes ao Valor Adicionado Bruto; Quantidade de estabelecimentos por atividade; Quantidade de empregos por atividade; Despesas municipais por função; IDH; Total de universidades públicas; Quantidade de matrículas e de concluintes no ensino superior público; Associações formadas pelos grupos; Conselhos municipais. Em seguida, foram analisados dados obtidos por meio de questionários com os métodos de Análise de média, Correlações de Pearson e Regressão stepwise. O próximo passo foi a análise dos dados qualitativos levantados por entrevistas semiestruturadas utilizando análise de discurso de acordo com as subcategorias de dissonância cognitiva e vieses cognitivos. Por fim, os dados quantitativos e qualitativos foram comparados sistematicamente de acordo com as subcategorias de dissonância cognitiva e vieses cognitivos. Os resultados da pesquisa mostraram que, de fato, há uma série de barreiras cognitivas causadas pelas heurísticas e vieses presentes nos grupos. Tais barreiras os impedem de pensar em formas de inovação das instituições e do ambiente relacional para que o desenvolvimento da região Oeste do Paraná possa ser orientado para a economia do conhecimento.

Submitted by Patrícia Cerveira (pcerveira1@gmail.com) on 2017-06-13T15:56:56Z No. of bitstreams: 1 Rene_Cruz_Freire.pdf: 5170376 bytes, checksum: 8c6b6dd8986d23b53ae99ba90dd69ef5 (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca da Escola de Engenharia (bee@ndc.uff.br) on 2017-06-29T16:38:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Rene_Cruz_Freire.pdf: 5170376 bytes, checksum: 8c6b6dd8986d23b53ae99ba90dd69ef5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T16:38:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rene_Cruz_Freire.pdf: 5170376 bytes, checksum: 8c6b6dd8986d23b53ae99ba90dd69ef5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um dos temas de alta relevância para a sociedade atual é a qualidade do suprimento de energia elétrica, que deve ser ininterrupto, seguro e econômico. Para tal, é primordial que o sistema de potência esteja preparado para um possível defeito de algum equipamento da rede, mantendo a operação dentro dos patamares seguros, evitando os blecautes e todas as suas consequências para a sociedade. Isso pode ser feito através do redespacho das unidades geradoras, de modo a encontrar um ponto de operação que concilie segurança e economicidade, dois objetivos conflitantes, enquanto busca se afastar o mínimo possível do ponto de operação previamente estabelecido, via planejamento eletroenergético, para o sistema de potência em questão. Trata-se de uma abordagem multiobjetiva do Fluxo de Potência Ótimo com Restrições de Segurança (FPORS) que pode ser solucionada com uma abordagem de Computação Evolucionária (CE) com viés multiobjetivo. Neste trabalho, foram implementadas e comparadas duas meta-heurísticas evolutivas multiobjetivo: Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) e o Multi-objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MOEPSO). Os resultados dessas heurísticas também foram comparados com a abordagem mono-objetivo do mesmo problema. Os algoritmos foram implementados no MATLAB® e testados em um sistema-teste que simula as condições do Sistema Interligado Nacional (SIN). As heurísticas multiobjetivo foram comparadas através da metodologia de análise da Fronteira de Pareto (FP), onde é analisado qual método concilia melhor os objetivos de economia e segurança. Na primeira análise o NSGA-II saiu-se melhor, entretanto após a implementação de melhorias no algoritmo, o MOEPSO mostrou desempenho superior na segunda análise. Nas duas análises, o viés multiobjetivo mostrou-se superior ao mono-objetivo, na comparação através do critério de agregação de objetivos. Em relação ao tempo de simulação de cada método, o MOEPSO foi superior na primeira análise, já na segunda análise foi implementado um refinamento baseado no Fluxo de Potência Linearizado no FPORS, que baixou o tempo de simulação das duas heurísticas multiobjetivas em comparação com a primeira análise, e o MOEPSO teve o menor tempo de simulação. Na comparação com o viés mono-objetivo, apenas o NSGA-II teve tempo médio de simulação maior que o método mono-objetivo na primeira análise. Na segunda análise, todas as heurísticas multiobjetivo possuíam tempo de simulação menores que o método mono-objetivo. / One of the topics of high relevance to the today’s society is the quality of electric power supply, which must be uninterrupted, safe and economical. To this end, it is essential that the power system be prepared for a possible defect of some equipment from the network while maintaining operation within safe levels, avoiding blackouts and all its consequences for society. This can be done by redispatch of generating units, in order to find an operation point which conciliate security and economy, two conflicting objectives, while seeking to depart as little as possible of the operation point previously established in the energy planning for the power system in question. This is a multi-objective approach to Security Constrained Optimal Power Flow (SCOPF) that can be solved with an approach of Evolutionary Computation with multi-objective bias. In this work we were implemented and compared two multi-objective evolutionary meta-heuristics: Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) and Multi-objective Evolutionary Particle Swarm Optimization (MOEPSO). The results of these heuristics were also compared with mono-objective approach to the same problem. The algorithms were implemented in MATLAB® and tested in a test-case that simulates the conditions of the Brazilian Sistema Interligado Nacional (National Interconnected System). The multi-objective heuristics were compared using the analysis methodology of the Pareto Frontier, where is analyzed which method is better to conciliate the economy and security objectives. In the first analysis the NSGA-II fared better, but after the implementation of improvements in the algorithm, the MOEPSO showed superior performance in the second analisys. In both analyzes, the multi-objective bias was superior to the mono-objective bias, in the comparison through objectives aggregation criteria. Concerning the simulation time of each method, the MOEPSO was superior in the first analysis, but in the second analysis was implemented a refinement based on DC Load Flow, which lowered the simulation time of the two multi-objective heuristics compared with the first analysis, and the MOEPSO had the shortest time simulation. Compared to the mono-objective bias, only the NSGA-II had an average time simulation greater than the mono-objective method in the first analysis. In the second analysis, all multi-objectives heuristics had simulation time smaller than the mono-objective method.

O setor industrial produtor de papel e celulose tem aumentado sua relevância comercial nas últimas décadas devido à demanda constantemente crescente. O aumento na competitividade do setor gerado pela economia globalizada e a dificuldade de desenvolvimento de bons planos de produção em ambientes produtivos cada vez mais complexos têm motivado a pesquisa por novas e efetivas ferramentas de auxílio à tomada de decisão. Considerando estas dificuldades, abordamos neste trabalho o problema de dimensionamento e sequenciamento de lotes com foco em empresas com processo integrado de produção de celulose e de papel. Trata-se de um problema de planejamento de médio a curto prazo, geralmente com maior enfoque no curto prazo por considerar o planejamento detalhado da produção em horizontes de planejamento que não superam 30 dias. No processo integrado de celulose e papel, foram consideradas as decisões de produção do digestor, evaporador, caldeira de recuperação e de múltiplas máquinas produtoras de papel, além do controle de estoque de produtos intermediários e finais. Modelos matemáticos da literatura foram modificados e estendidos para incorporar características adicionais do problema como, por exemplo, processos com múltiplas máquinas de papel. Além disso, foram desenvolvidas heurísticas construtivas, heurísticas de melhoria, abordagens de solução híbridas baseadas em algoritmos genéticos combinadas com ferramentas comerciais de solução exata, além de combinações entre os métodos. As abordagens desenvolvidas foram testadas computacionalmente e as melhores combinações de métodos foram definidas. De forma geral, os resultados dessas abordagens foram superiores aos obtidos por ferramentas de solução comerciais puras. Ademais, a variação proposta da heurística de melhoria fixe-e-otimize com mudanças na função objetivo se destacou com relação aos demais métodos, obtendo os melhores resultados, independentemente da qualidade da solução inicial utilizada. As principais contribuições desta tese são a apresentação de modelos matemáticos para representar apropriadamente o problema estudado, e o desenvolvimento de métodos de solução efetivos para resolver o problema. / The pulp and paper industry has been increasing the commercial importance in recent decades due to the constant growing demand. The increasing competitiveness of this sector generated by the globalized economy and the difficulty to develop good production plans in complex production environments have motivated the search for new and effective decision support systems. Given these difficulties, in this thesis we address the lot sizing and scheduling problem focused on integrated pulp and paper mills. This is a problem of medium to short term planning, generally more focused on the short term as it covers detailed production schedules in planning horizons which do not exceed 30 days. In these integrated pulp and paper process the production decisions of digester, evaporator, recovery boiler and multiple paper machines are considered, apart from the inventory control of intermediate and final products. Mathematical models known in the literature were modified and extended to incorporate additional features of the problem, such as processes with multiple paper machines. In addition, constructive and improvement heuristics, and hybrid methods based on genetic algorithms combined with a commercial solver were developed, as well as combinations of these solution approaches. The methods developed were computationally tested and the best combinations of methods were defined. Overall, the results of these methods were superior to the solutions obtained by pure commercial solvers. Moreover, the alternative variation proposed of the improvement heuristic fix-and-optimize with exchanges in the objective function surpassed the other methods, obtaining the best results, regardless of the quality of the initial solution used. The main contribution of this thesis are the presentation of mathematical models that appropriately represents the problem under study, and the development of effective solution methods to deal with the problem.