Pesquisa operacional é a aplicação de métodos científicos a problemas complexos para auxiliar no processo de tomada de decisões, tais como projetar, planejar e operar sistemas em situações que requerem alocações eficientes de recursos escassos. Neste livro, são introduzidos modelos matemáticos determinísticos e probabilísticos e vários dos principais métodos de solução e algoritmos utilizados na pesquisa operacional para melhor entendimento, análise e solução de problemas de decisão. Os requisitos para leitura deste livro são cursos introdutórios de cálculo integral e diferencial, álgebra linear e teoria de probabilidade. A habilidade de elaborar modelos matemáticos é fundamental, e por este motivo o livro apresenta uma grande variedade de modelos de problemas nas áreas de engenharias e administração, entre outras, com o intuito de mostrar aos estudantes a versatilidade e a aplicabilidade de modelos de pesquisa operacional. Procurou-se destacar a importância da pesquisa operacional na engenharia de produção, em particular no gerenciamento de sistemas de produção e logística, envolvendo problemas de planejamento, programação e controle da produção, problemas de distribuição de produtos, problemas de localização de facilidades e instalações, entre outros. O livro está organizado em duas partes: I - abordam-se modelos determinísticos de programação matemática; II - abordam-se modelos determinísticos que consideram incertezas, como modelos de programação dinâmica estocástica e teoria de filas.