INTRODUCCIÓN A LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES

MÓDULO I. INTRODUCCIÓN A LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES

OBJETIVO GENERAL: Colocar al participante en condiciones de manejar los conceptos introductorios propios de la Investigación de Operaciones (IO).

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: a) Revisar el origen de la IO, y conceptos fundamentales. b) Conocer la metodología de trabajo de la IO y principales tipos de modelos.

1. Introducción. En la gestión pública o privada los gerentes y/o analistas diariamente enfrentan problemas de administración de recursos escasos, los cuales exigen la toma de decisiones estratégicas que permitan alcanzar uno o varios objetivos. En general dichas decisiones implica un proceso que abarca: definir el problema, reconocer el o los objetivos deseados, examinar el contexto del problema (restricciones y potencialidades), definir las alternativas y encontrar las soluciones que brinden la mayor satisfacción posible. Dicha decisión, puede realizarse en función de la experiencia pasada y empleando métodos de solución cualitativos, cuantitativos o mixtos.

Dada la complejidad del mundo actual, en muchas ocasiones es necesario conjugar enfoques computacionales, matemáticos, estadísticos y sistémicos para implementar decisiones en sectores fundamentales de la economía. Estos métodos se han enmarcado desde hace 60 años en una disciplina denominada Investigación de Operaciones (IO). En esta guía abordaremos una conceptualización de la IO, y repasaremos el origen de la misma. Posteriormente se expondrá la metodología utilizada y los tipos de modelos comúnmente utilizados en la IO.

2. Breve reseña histórica de la IO. La primera actividad comúnmente aceptada como el nacimiento de la IO se dio durante la Segunda Guerra Mundial en Gran Bretaña, donde el sector militar llamó a un grupo de científicos de distintas áreas del conocimiento para que estudiaran los problemas tácticos y estratégicos asociados a la defensa del país. Estas situaciones de decisión y asignación de recursos, correspondían a investigar operaciones militares, de allí el nombre de IO. Motivados  por los resultados alentadores obtenidos por los equipos británicos, los administradores militares de los Estados Unidos comenzaron a realizar investigaciones similares. Para ello reunieron a un grupo selecto de especialistas, los cuales empezaron a tener buenos resultados y en sus estudios incluyeron problemas logísticos complejos.

Al término de la guerra en 1945 y atraídos por los buenos resultados obtenidos por los estrategas militares, los administradores industriales empezaron a aplicar las herramientas de la IO a la resolución de problemas propios del crecimiento de las industrias, especialmente la petrolera. Los investigadores de IO se fueron agrupando en colectivos científicos como la Asociación de IO de América en 1952, y su par británico en 1953, asimismo en 1959 surgió la federación internacional de IO en 1959, y la Asociación Europea de IO en 1975. Dichos investigadores progresivamente fueron resolviendo y publicando soluciones a los diversos problemas de gestión de recursos públicos y privados formando categorías de análisis.  Emergen entonces los estudios de programación lineal, inventarios, asignación, transporte, entre otros.

Entre 1960 y 1970 la IO le dio fuerza a las aplicaciones de gerencia de sistemas de información surgiendo los primeros postgrados de IO y las primeras aplicaciones computacionales para manejar e integrar los datos en los negocios,sin embargo la brecha entre el uso potencial de los datos y las aplicaciones reales todavía era muy alta. Entre 1970 y 1980 emerge el enfoque de análisis multicriterio, evidenciándose una creciente influencia de las disciplinas de toma de decisiones tanto en las disciplinas tecnológicas (ingenierías) como cuantitativas (economía, finanzas). Desde 1990 hasta la década del 2000 la IO se enfocó en soluciones para los negocios inteligentes; la introducción de nuevas arquitecturas computacionales y procedimientos hicieron el almacenamiento mucho más barato, provocando que la gestión y la entrega de datos en las organizaciones se hiciera mucho más eficiente y consistente. Asimismo, el desarrollo de Internet durante el período, produciría, una afluencia de datos cuya magnitud sería incomparable. Finalmente después del año 2000 y debido a la enorme cantidad de datos que se van generando en operaciones, hay una tendencia hacia el análisis de datos envolvente o Analitic; el cual basa en la aplicación simultánea de estadísticas, programación de computadoras e investigación de operaciones para cuantificar el rendimiento (Mortenson etal., 2014).

Desde entonces la IO se ha desarrollado gracias al esfuerzo y cooperación de las personas interesadas tanto en el área académica como en el área empresarial. Se estima que actualmente existen unos 30.000 investigadores el mundo, distribuidos en 48 asociaciones nacionales de IO trabajando en diversos problemas (Merigo y Yang, 2016). Un factor en el progreso impresionante de la IO fue el desarrollo de la computadora digital, que con sus tremendas capacidades de velocidad de cómputo, almacenamiento y recuperación de información, permitieron al tomador de decisiones rapidez y precisión (Lieberman y Hillier, 2002). Si no hubiera sido por la computadora digital, la IO no hubiera crecido al nivel de hoy en día.

Actualmente la IO se está concentrando en grandes áreas de aplicación como: programación matemática, manejo de las operaciones de producción, sistemas de información y tecnología, análisis de toma de decisiones, enfoque de sistemas, manejo de inventarios, transporte, emprendimiento e innovación, análisis de negocios, finanzas, teoría de colas, análisis de datos envolvente, teoría de redes (Merigo y Yang, 2016). Estas actividades han ido más allá de las aplicaciones militares e industriales, para incluir el sector agrícola, energé finanzas, gestión de servicios, planeación urbana, transporte y comercialización entre muchos otros.

3. Conceptualizando la IO. En general podemos conceptualizar la IO como una disciplina que aplica métodos analíticos avanzados para ayudar a tomar mejores decisiones en las organizaciones. La IO utiliza técnicas como el enfoque de sistemas y el modelado matemático para analizar situaciones complejas, posibilitando la toma de decisiones más efectivas y construir sistemas más productivos (IFORS, 2017).

De ésta definición se pueden destacar los siguientes conceptos:

• Una organización es un sistema, una entidad que posee una finalidad (por ejemplo: producir bienes, o prestar servicios) formada por componentes que interaccionan entre sí y con el entorno, creando flujos de información, dinero, materia y energía. Las organizaciones constituyen sistemas que evolucionan y se adaptan ante las perturbaciones del contexto mediante estrategias de decisión.
• La complejidad multi-dimensional de los problemas actuales ya no encajan en una sola disciplina del conocimiento, por lo cual para su análisis y solución se requieren grupos compuestos por especialistas de diferentes áreas del conocimiento.
• La IO aplica la metodología científica a través modelos matemáticos, estadísticos, computacionales, primero para representar al problema, describirlo y luego para encontrar una solución satisfactoria.
• Su propósito es el de ayudar a la gerencia a determinar de mejor forma sus políticas y acciones para el logro de objetivos en el corto, mediano o largo plazo.

La IO se enfoca entonces en dos aspectos:

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