Paradigmas y Enfoques de la IO

[pic 1]

[pic 2]

Orígenes:

Durante el paso del tiempo, las sociedades se han ido desarrollando, al igual que estas mismas han creado nuevos métodos para llevar a cabo ciertas actividades, desde la fatídica situación de las guerras, hasta las estresantes situaciones de la oficina. Los cambios han llegado de maneras diferentes y han revolucionado la manera en que las sociedades llevan sus actividades, esto ha ayudado a que la empresas puedan dividir sus actividades de una manera estructurada y ordenada, creando así agilidad en las mismas, no obstante, esta revolución creo nuevos problemas que ocurren hasta la fecha en muchas empresas. Uno de estos problemas es la tendencia de muchos de los componentes a convertirse en imperios relativamente autónomos, con sus propias metas y sistemas de valores. Este tipo de problemas, y la necesidad de encontrar la mejor forma de resolverlos, proporcionaron el surgimiento de la Investigación de Operaciones.

Muchos expertos en la materia consideran el inicio de la Investigación Operativa en el siglo III A.C., durante la guerra púnica. Se dice que inicio cuando Arquímedes propuso una defensa para la ciudad de Siracusa, sitiada por los romanos. Entre sus inventos se encontraban la catapulta, y un sistema de espejos con el que incendiaba las embarcaciones enemigas al enfocarlas con los rayos del sol. Algunos de los momentos importantes en el avance tecnológico de la humanidad se utilizó este sistema o método (Si mal no lo estoy, creo yo puede ser descrito de las 2 maneras).

Algunos de estos momentos son los siguientes:

• En 1503, Leonardo da Vinci participó como ingeniero en la guerra contra Pisa ya que conocía técnicas para realizar bombardeos, construir barcos, vehículos acorazados, cañones, catapultas, y otras máquinas bélicas.
• Durante la Primera Guerra Mundial en Inglaterra, con el estudio matemático de Frederick William Lanchester sobre la potencia balística de las fuerzas opositoras.
• Thomas Alva Edison también hizo uso de la Investigación Operativa, contribuyendo en la guerra antisubmarina, desarrollando técnicas para que los navíos pudiesen evadir y destruir los submarinos enemigos, dotándolos de una protección anti-torpedos.
• En 1939, el matemático ruso Leonid Vitálievich Kantoróvich y el holandés Tjalling Charles Koopmans, desarrollaron la teoría matemática llamada “Programación Lineal”, por la que les fue concedido el Premio Nobel de Economía.

Por mencionar algunos, ya que la lista del uso de este método es muy antiguo, pero nunca se le había dado un nombre oficial. También hay un científico al cual se le atribuye ser el “Padre” del mismo. Se cree que Charles Babbage es el padre de la Investigación Operativa, debido a sus investigaciones acerca de los costos de transporte y clasificación del correo realizada en la Uniform Penny Post de Inglaterra en 1840.

Era el momento en el cual se desarrollaba la Segunda guerra mundial y los países involucrados necesitaban de un sistema o método el cual ayudara a coordinar sus actividades, las cuales eran dirigir su infantería, fuerza aérea y marítima, su sistema de información, etc. Todas ella debían estar ordenadas y perfectamente acomodadas. Es por esto, que las administraciones militares americana e inglesa hicieron un llamado a un gran número de científicos para que aplicaran el método científico a los problemas estratégicos y tácticos, a dichos científicos se les pidió que hicieran investigaciones sobre las operaciones militares. George Joseph Stigler planteó el problema de la dieta, a raíz de la preocupación del ejército americano por asegurar unos requerimientos nutricionales básicos para sus tropas al menor coste posible. Se trataba de determinar la cantidad, entre 77 alimentos diferentes, que debería ingerir diariamente un hombre mediano de aproximadamente 70Kg de peso, de modo que las necesidades mínimas de nutrientes fuesen iguales a las recomendadas por el Consejo Nacional de Investigación norteamericano. Mientras que el gobierno británico, buscando algún método para defender su país, convocó científicos de diversas disciplinas para tratar de resolver el problema y sacar el máximo beneficio de los radares de reciente invención de que disponían. Gracias a su trabajo determinando la localización óptima de las antenas y la mejor distribución de las señales consiguieron duplicar la efectividad del sistema de defensa aérea y evitar que la isla cayera en manos de la Alemania nazi. Lo que hicieron estos científicos no solamente fue el de desarrollar un método, sino que también ayudaron a que varias batallas fueran ganadas, siendo ellos el primer equipo de Investigación de operaciones.

Al finalizar la segunda guerra mundial, se llevó a cabo una organización de recursos por medio de modelos de optimización, resueltos mediante la Programación Lineal y al igual que la doctrina de la Investigación Operativa, se desarrollaron también las técnicas de computación, las cuales permitieron una importante reducción del tiempo de resolución de los problemas.

Las personas que desconocen esto se preguntaran que es y para qué sirve, su función es sencilla y se basa determinar la mejor solución para un problema de decisión con la restricción de recursos limitados, pero, no necesariamente tienen que ser limitados, este método ayuda a encontrar la opción también viable en momentos los cuales son de abundancia, para así, evitar tropezones o por supuesto, no llegar al grado de limitaciones. Claro está que se utilizaran todo tipo de herramientas que este método nos brinda para resolver problemas, pero como toda herramienta, estas serán utilizadas dependiendo la situación o tipo de problema.

Para que la Investigación de Operaciones se lleve a cabo, debe de contar con una serie de Pasos, los cuales serán esenciales para su desarrollo, estos son:

-Definición del problema.

-Construcción del modelo.

-Solución del modelo.

-Validación del modelo.

-Implantación de los resultados finales.

Enfoques históricos:

La IO pudo haber estado inclusive desde antes de los siguientes acontecimientos históricos, sé que en el tema de más arriba mencione algunos, pero eran necesarios para que se diera una pequeña idea de cuando fue que se originó y algunos momentos en los que se usó. La IO tuvo acontecimientos muy importantes en los que tuvo papel crucial tales como:

• Desde el punto de vista matemático, en los siglos XVII y XVIII, Newton, Leibnitz, Bernoulli y Lagrange, trabajaron en obtener máximos y mínimos condicionados de ciertas funciones. El matemático francés Jean Baptiste-Joseph Fourier esbozó métodos de la actual programación lineal. Y en los últimos años del siglo XVIII, Gaspar Monge asentó los precedentes del método Gráfico gracias a su desarrollo de la Geometría Descriptiva.
• A finales del siglo XIX, Frederick Winslow Taylor realizó un estudio que permitió maximizar el rendimiento de los mineros, en el que se determinaba que la única variable realmente significativa era el peso combinado de la pala y su carga. De esta forma se diseñaron palas según los diferentes tipos de materiales con los que iban a utilizarse.
• Durante los años 1941 y 1942, Kantorovich y Koopmans estudiaron de forma independiente el problema del transporte por primera vez, conociéndose este tipo de problemas como problema de Koopmans-Kantorovich. Para su solución, emplearon métodos geométricos que están relacionados con la teoría de convexidad de Minkowski.
• También en 1942, la U-Bootswaffe alemana con su flota de submarinos U-Boot inició un bloqueo a Gran Bretaña atacando convoyes de barcos cargados de suministros procedentes de Estados Unidos e impidiendo que alcanzaran su destino. El Grupo de Investigación de Operaciones de Guerra Antisubmarina de Estados Unidos (ASWORG, Anti-Submarine Warfare Operations Research Group en inglés) realizó representaciones matemáticas de dichos convoyes, teniendo en cuenta una serie de restricciones y condiciones impuestas por la realidad, tales como la velocidad máxima a la que podían desplazarse los navíos, la cantidad de suministros que debían transportar, y el combustible necesario para alcanzar su destino. Aplicaron estos modelos también sobre los U-Boots: el tamaño de su flota, el alcance de los submarinos, sus torpedos, etc. Con base a esta información fueron capaces de modelar la guerra naval, y determinar si era mejor una estrategia basada en convoyes formados por un gran grupo de navíos de carga escoltados por muchos destructores, o por el contrario pequeños grupos más difíciles de localizar para el enemigo, e incluso la manera de causar un mayor daño a los submarinos U-Boot. Cuando la armada de los Estados Unidos de América puso en práctica esta estrategia, disminuyó de forma considerable la cantidad de barcos hundidos mientras se incrementaba la destrucción de submarinos alemanes (pasando del hundimiento de apenas una treintena al año a rondar los 250 anuales en 1943 y 1944).

Esos fueron unos de los acontecimientos en los cuales la IO se vio involucrada, sé que son muchos más, pero lo que menos quiero es poner tanta paja y dejarle algo concreto sin mucha palabra, pero con el entendimiento de lo importante que era este método sin conocer.

Características:

• La Investigación de Operaciones usa el método científico para investigar el problema en cuestión.
• Adopta un punto de vista organizacional.
• Intenta encontrar una mejor solución, para el problema bajo consideración.
• Es necesario emplear el enfoque de equipo.
• Ha desarrollado una serie de técnicas y modelos muy útiles a la Ingeniería de Sistemas.
• Tiende a representar el problema cuantitativamente para poder analizarlo y evaluar un criterio común.

Modelos de Investigación de Operaciones.

Modelo Matemático: Se emplea cuando la función objetivo y las restricciones del modelo se pueden expresar en forma cuantitativa.

Modelo de Simulación: un modelo de simulación divide el sistema representado en módulos básicos o elementales que después se enlazan entre si vía relaciones lógicas bien definidas. Por lo tanto, las operaciones de cálculos pasaran de un módulo a otro hasta que se obtenga un resultado de salida.

...