Proposta de modelo matemático para o problema de transporte com carga fixa e N produtos

dc.contributor.advisorSoares, Werner Kleyson da Silva
dc.contributor.authorFonseca Neto, José Ferreira da
dc.contributor.referees1Francisco, Cláudia Aparecida Cavalheiro
dc.contributor.referees2Marques, Adriana Cavalcante
dc.date.accessioned2025-07-22T12:18:21Z
dc.date.available2025-07-22T12:18:21Z
dc.date.issued2025-07-08
dc.description.abstractThe pursuit of revenue is a constant challenge in any organization. In this context, avoiding revenue loss due to stockouts — defined as the frustration of sales caused by the unavailability of products — represents an efficient way to increase revenue without raising costs. Stockouts negatively affect financial results by reducing revenue, while logistics impacts operational expenses. Therefore, it is essential to understand in which situations logistical costs can be offset by the increase in revenue from preventing stockouts. This study aims to propose a solution that determines the items, quantities to be transported, origins, and destinations in an internal product transfer process within the organization Gentil Negócios. The proposal involves an exact optimization approach for up to 9 stores and a metaheuristic approach, based on Simulated Annealing, for any number of stores and products. The mathematical model used is a variation of the fixed-charge transportation problem, classified as NP-Hard — meaning it has no known solution in polynomial time. To enable the exact solution, "clusters" of stores were defined based on geographic proximity, along with scenarios including all stores but limiting the number of products (3, 6, 9, and 12 items). The Simulated Annealing approach was applied to all stores and products, as well as in the clustered and filtered-product scenarios. This allowed for a comparison between the results obtained from Simulated Annealing and the exact solution. The Simulated Annealing method reduced the objective function cost from R$ 52 million to R$ 38 million, representing a 25% improvement in the full-scope scenario (all stores and all products). However, when comparing the metaheuristic results with the exact solution in the clustered scenarios, Simulated Annealing's performance was up to 50% worse.
dc.description.resumoA busca por receita é um desafio constante em qualquer organização. Nesse contexto, evitar a perda de faturamento por ruptura — definida como a frustração de vendas pela falta de produtos — representa uma forma eficiente de aumentar a receita sem elevar os custos. A ruptura afeta negativamente os resultados financeiros por reduzir a receita, enquanto a logística impacta os custos operacionais. Portanto, é essencial compreender em que situações os custos logísticos podem ser compensados pelo aumento da receita ao evitar rupturas. Este trabalho tem como objetivo propor uma solução que determine os itens, as quantidades a serem transportadas, as origens e os destinos em um processo de transferência interna de produtos na organização Gentil Negócios. A proposta envolve uma abordagem de otimização exata para até 9 lojas e uma abordagem metaheurística, baseada no Simulated Annealing, para qualquer número de lojas e produtos. O modelo matemático utilizado é uma variação do problema de transporte com carga fixa, classificado como NP-Hard, ou seja, sem solução conhecida em tempo polinomial. Para viabilizar a solução exata, foram definidos bolsões de lojas com base na proximidade geográfica, além de cenários com todas as lojas, porém limitando a quantidade de produtos (3, 6, 9 e 12 itens). A abordagem com Simulated Annealing foi aplicada considerando todas as lojas e produtos, bem como nas versões com bolsões e com filtragem de produtos. Isso permitiu comparar seus resultados com os da solução exata. O método Simulated Annealing reduziu o custo da função objetivo de R$ 52 milhões para R$ 38 milhões em até 2 horas, representando uma melhoria de 25% no cenário completo (todas as lojas e todos os produtos). No entanto, ao comparar os resultados da metaheurística com a solução exata nos bolsões, observou-se que o desempenho do Simulated Annealing foi até 50% inferior.
dc.identifier.citationFONSECA NETO, José Ferreira da. Proposta de modelo matemático para o problema de transporte com carga fixa e N produtos. 2025. 62 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Produção) - Departamento de Engenharia de Produção, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/64758
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.departmentEngenharia de Produção
dc.publisher.initialsUFRN
dc.publisher.programEngenharia de Produção
dc.subjectruptura
dc.subjectlogística
dc.subjectpesquisa operacional
dc.subjectproblema do transporte com carga fixa.
dc.titleProposta de modelo matemático para o problema de transporte com carga fixa e N produtos
dc.typebachelorThesis

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