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Introducción a la Investigación de Operaciones

Joel E. Cosme Salcedo – grupodms@gmail.com

1. Introducción

2. Objetivos

3. Investigación de operaciones

4. Historia

5. Definiciones básicas

6. Modelos de la investigación de operaciones

7. Etapas de la investigación de operaciones

8. Formulación del Modelo

9. Validación del Modelo

10. Solución Óptima

11. Conclusiones

12. Bibliografía

INTRODUCCION

Cada vez es más difícil asignar los recursos o actividades de la forma más eficaz, pues los recursos cada vez son más escasos y crecen las complejidades de los sistemas generando problemas para decisiones óptimas.

En el siglo pasado las Organizaciones del mundo solo estaban constituidas por un número reducido de personas y eran dirigidos por una sola persona. Todo este panorama cambia radicalmente con la Primera Revolución Industrial. Como se sabe, ésta trajo consigo la energía, las maquinarias y los equipos que revolucionaron las industrias mecanizando la producción. Consecuentemente con ello vino la división o especialización del trabajo trayendo con ello las nuevas responsabilidades de finanzas, producción, mercado e investigación y desarrollo por parte de especialistas y científicos.

Investigación de Operaciones se le atribuye más a los servicios militares prestados a principios de la II Guerra Mundial. Debido a los esfuerzos bélicos, existía una necesidad urgente de asignar recursos escasos a las distintas operaciones militares y a las actividades dentro de cada operación, en la forma más efectiva. Por esto, las administraciones militares americana y Británicas hicieron un llamado a un gran número de científicos para que aplicaran el método científico a éste y a otros problemas estratégicos y tácticos. Estos equipos de científicos fueron los primeros equipos de IO. Con el desarrollo de métodos efectivos que contribuyeron a numerosos triunfos.

OBJETIVOS

La Investigación de Operaciones se ocupa de la resolución de problemas relacionados con la conducción y coordinación de las operaciones o actividades dentro de una organización. Su ámbito de aplicación es muy amplio, aplicándose a problemas de fabricación, transporte, construcción, telecomunicaciones, planificación y gestión financiera, ciencias de la salud, servicios públicos, etc. En general, puede aplicarse en todos los problemas relacionados con la gestión, la planificación y el diseño.

La Investigación de Operaciones incluye un conjunto muy amplio de técnicas orientadas a proporcionar una ayuda cuantitativa a la toma de decisiones. El método empleado es el método científico, y las técnicas que se utilizan son, en buena medida, técnicas matemáticas.

El objetivo de esta asignatura es que el estudiante asimile los principios que guían la resolución de problemas mediante la aplicación de las técnicas de Investigación de Operaciones. En concreto:

 La construcción de modelos de decisión basados en descripciones matemáticas, con el objetivo de tomar decisiones en situaciones de complejidad o incertidumbre.

 La resolución, mediante análisis matemático o simulación, de los modelos de decisión, obteniendo los valores óptimos de las variables de decisión que intervienen en el modelo.

 La realización de estudios de sensibilidad de la solución o soluciones propuestas, para evaluar su robustez frente a cambios en las condiciones de los parámetros del modelo.

 Obtener una visión general sobre el concepto de sistema e identificar sus partes componentes en un sistema productivo

 Atender a las expectativas que presenta el medio productivo mundial para poder ser componente clave dentro de su desarrollo.

 Desarrollar capacidades necesarias para el diseño de modelos particulares para resolver problemas en situaciones específicas.

 Comprender la importancia de la Investigación de Operaciones como metodología de optimización dentro de cualquier tipo de organización.

 Conocer y utilizar herramientas computacionales, soporte para la aplicación de los modelos.

INVESTIGACION DE OPERACIONES

A. HISTORIA

A partir de la Revolución Industrial el mundo ha tenido un notable crecimiento en la magnitud y complejidad de las organizaciones. Los pequeños talleres de la Antigüedad se han desarrollado hasta llegar a las corporaciones con capitales de miles de millones de dólares de la actualidad. Podemos seguir la huella de las raíces de la investigación de operaciones muchos años atrás, cuando se hicieron los primeros intentos para utilizar un punto de vista científico en la administración de las organizaciones. Sin embargo, generalmente se atribuye el inicio de la actividad humana llamada investigación de operaciones a los servicios militares al principio de la segunda guerra mundial. Debido al tiempo de guerra, se presentó la urgente necesidad de asignar recursos escasos a las diversas operaciones militares y a las actividades de cada operación, de una manera efectiva. Como consecuencia, la administración militar británica y después la de los estados unidos destinaron a un gran número de científicos a quienes se les pidió que investigaran las operaciones militares tanto tácticas como estratégicas, éstos equipos de científicos fueron los pioneros de la investigación de operaciones y de hecho, se afirma que gracias a ellos se ganaron las batallas de Inglaterra y la del atlántico del norte, la campaña de las islas en el pacífico y así sucesivamente.

Empujada por el éxito de la investigación de operaciones en el área militar, gradualmente la industria se interesó en este nuevo campo, la explosión industrial que siguió a la guerra continuó su curso, los problemas causados por la complejidad y especialización crecientes en las organizaciones volvieron a ocupar el primer plano de interés, y los consultores de negocios que habían formado parte de los equipo s de investigación se dieron cuenta que básicamente éstos eran los mismos problemas pero en un contexto diferente, que habían encarado los militares, de esta manera, la investigación de operaciones empezó a aplicarse en las finanzas, la economía, la industria, los negocios y los gobiernos. En 1951 ya había dominado la Gran Bretaña y estaba en proceso de hacerlo en Los Estados Unidos de América. Actualmente es una de las herramientas más eficaces de la administración científica de las organizaciones, a nivel universal, dentro del contexto de la globalización .

Se les debe a los británicos por haber iniciado la Investigación de Operaciones y a los americanos por el rápido crecimiento de esta disciplina, también sin dejar de lado a George Datzig y sus antecesores Minkowsky, Farkas y Kantorovich, etc.

B. TOMA DE DECISIONES

El análisis de decisión proporciona una metodología racional para tomar decisiones cuando el futuro es incierto. Permite que un gerente haga una elección óptima entre varias alternativas, tomando en cuenta el valor de adquirir datos experimentales con el fin de reducir la “incertidumbre”.

Observaremos un marco de referencia para tomar decisiones cuando:

1. No es factible la experimentación.

2. La experimentación es posible.

El criterio de optimidad que se usa para seleccionar entre varias alternativas será la minimización del costo esperado. Entre los problemas que deben considerarse están los siguientes:

 ¿Cuál es la decisión que minimiza el costo esperado, dado el resultado de un experimento? (si en efecto se lleva a cabo un experimento). Siguiendo la política óptima.

 ¿cuál es el costo esperado? Si se lleva a cabo un experimento ¿valdrá la pena?;

es decir, ¿La disminución en el costo esperado será mayor que el costo del experimento? Por último.

 ¿Cuál es la cantidad máxima de dinero que podría gastarse con el fin de eliminar toda la “incertidumbre”?

C. DEFINICIONES BASICAS

No se puede describir la IO en unas cuantas palabras, ya que es bastante complejo debido a los cambios que sufre, pues tenemos las definiciones de :

 ORSA (The Operations Research Society of America) : “La IO concierne con la decisión científica de como diseñar y operar el mejor sistema hombre – maquina, usualmente bajo condiciones de asignar recursos”

 Sociedad de Investigación de Operaciones de Gran Bretaña: “La IO es la aplicación del método científico a los problemas complejos de la dirección y administración de grandes sistemas de hombres, maquinas, materiales y dinero en la industria, negocios, gobierno y defensa”

 El Warton School (University of Pennsylvania): “La IO consiste en una aplicación del método científico, frecuentemente auxiliado por modelos y técnicas matemáticas para la solución de problemas sociales, de negocios y de decisión gubernamental”

D. MODELOS DE LA INVESTIGACION DE OPERACIONES

1. Determinísticos

I. Programación matemática

 Programación lineal

 Programación entera

 Programación

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