Modulo de investigacion operativa

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Modulo de investigacion operativa

  1. 1. INVESTIGACION OPERATIVA CAPITULO IOBJETIVOS DEL CAPITULO I1. Tener una perspectiva de lo que es la investigación Operativa.2. Mejorar la toma de decisiones gerenciales.3. Entender el concepto de modelos.4. Entender los cinco pasos más importantes en Investigación Operativa. a) Definición de un problema. b) Construcción de un modelo. c) Solución del modelo. d) Implementación.5. Ver como se construye un modelo en dos aplicaciones gerenciales en programación lineal y análisis de decisiones. LA INVESTIGACION OPERATIVAINTRODUCCIONLa investigación operativa es una técnica o, mejor, conjunto de técnicas que hansurgido para coordinar la teoría con la práctica, para ayudar a resolver losproblemas cada vez más complicados que surgen en la empresa.Muchos de los avances de la Investigación Operativa se han debido a que hanencontrado nuevas técnicas matemáticas, el desarrollo de la COMPUTACION,sobre todo métodos mas abreviados de calculo numérico, que han hecho factibleslas soluciones a problemas que hace unos años se consideraban fuera denuestras posibilidades. Un caso, quizá el que mas se ha popularizado, es el de laProgramación Lineal.
  2. 2. Una de las razones principales que hacen indispensable esta ciencia es que tieneque resolver cuestiones que se refieren a la empresa como totalidad.La Investigación Operativa es una ciencia considerada en formación, de ahí queno existe un concepto generalizado, y quizá por ello, están surgiendo muchasinquietudes, pues, se puede plantear y resolver problemas en una amplia gama deactividades, originando frecuentemente más y nuevas posibilidades de acciónpráctica en esta materia.Estas características a la vez que va confirmando la utilidad de la InvestigaciónOperativa, derivan interesantes oportunidades para crear modelos y aplicacionesmuy subjetivas y de esta forma facilitar la “TOMA DE DECISIONES” en empresasy organizaciones.La Investigación Operativa reúne un conjunto de ciencias como la Física, Biología,Psicología, Sociología, Economía y Matemática, que identificadas a un problemaconcreto contribuyen a encontrar la relación CAUSA-EFECTO, de un fenómeno y,en base a métodos matemáticos, estadísticos y criterios cualitativos procura unadefinición del problema y una solución práctica.Mediante la aplicación de modelos se puede reunir el conjunto de variables decarácter controlable y otras no controlables, integrándolas en un contexto generaly predeterminando su posible comportamiento.Regularmente la Investigación Operativa utiliza métodos de aproximacionessucesivas, es decir, va generando alternativas y opciones para la decisión final,tratando obviamente de MINIMIZAR los riesgos diferentes a cada posición. ORIGEN Y EVOLUCION DE LA INVESTIGACION OPERATIVALa Investigación Operativa es tan antigua como la conducta humana, pues elavance científico es consecuencia de la acumulación de diferentes investigacionesen las ciencias aplicadas.
  3. 3. A inicios de la segunda guerra mundial, los mandos militares, solicitaron ayuda denumerosos científicos para la resolución de problemas estratégicos y tácticos.Los científicos procedentes de diferentes disciplinas se organizaron en equiposdirigidos inicialmente a aplicar la utilización óptima de los recursos. Estos fueronlos primeros equipos de Investigación Operativa.Surgieron tres elementos básicos para definir una operación de ataque militar.ESTRATEGIA: (Precisión de un objetivo)LOGISTICA: (Recursos disponibles)TACTICA: (Forma, habilidad para cumplir el objetivo con los recursos)Se realizaron muchos ensayos para comprobar el razonamiento científico,intensas investigaciones, proceso de observación estadística, probabilidades,llegando a precisar una nueva forma de apreciación sobre los problemas.Al pasar el tiempo surgieron nuevos modelos, ampliándose la iniciativa a laempresa, se la consideraba como un todo, integrándola en muchos aspectos:producción, tecnología, administración, tareas, personal, etc., es decir dandoimportancia a todos aquellos factores que directa o indirectamente tienen que vercon la permanencia del producto y de la empresa.Los casos resueltos a través de los modelos de la Investigación Operativarealmente son numerosos y con sentido de practicidad y eficiencia. Problemasplanteados y resueltos mediante programación lineal, programación dinámica,problemas de colas, problemas de transportes, métodos GNT PERT, entre losmás importantes, han despertado varias ideas de aplicación.Hoy podría decirse, que toda empresa de dimensión grande o mediana aplican losmétodos de la Investigación Operativa, pues, contribuye eficazmente a optimizaruna gran parte de los objetivos.
  4. 4. LAS FASES DE LA INVESTIGACION OPERATIVALa Investigación Operativa comienza describiendo algún sistema mediante unmodelo que luego se lo amplia con el propósito de determinar la mejor forma deoperación del sistema. Las principales fase de una Investigación de Operacionesson los siguientes: a) Formulación del problema b) Construcción de un modelo representativo del sistema de estudio c) Búsqueda de una solución a partir del modelo d) Prueba del modelo y de la solución deducida a partir de este. e) Establecimiento de controles sobre la solución. f) Poner la solución a trabajar. EJECUCION FORMULACION DEL PROBLEMAEn la formulación de un problema deben estar perfectamente establecidos losobjetivos, los cursos alternativos de acción, las restricciones y los efectos delsistema de estudio. Debe tomarse en cuenta que es casi imposible dar solucióncorrecta a un problema incorrectamente planteado. CONSTRUCCIÓN DEL MODELOEl siguiente paso luego d la formulación de problema, es la construcción delmodelo, las características esenciales de los modelos permiten describirlos dediferentes maneras. Los modelos pueden clasificarse por sus dimensiones,funciones, propósitos, temas o grado de abstracción. Los tipos básicos demodelos son los siguientes: 1) Modelos Icónicos.- Un modelo Icónico es la presentación física de un objeto o de una situación. Esta representación puede darse en dos dimensiones como sucede con los planos, los mapas o la fotografía o también, en tres dimensiones como sucede con las maquetas.
  5. 5. 2) Modelos Analógicos.- Son representaciones que por analogía muestran características de una determinada situación, se lo utiliza, especialmente, para representar situaciones dinámicas. Son ejemplos de estos modelos las curvas de demanda, las curvas de distribución de frecuencia y los diagramas de flujo. 3) Modelos Simbólicos o Matemáticos.- Son verdaderas representaciones de la realidad y toman la forma de cifras y símbolos matemáticos. Estos son los modelos especialmente utilizados por la investigación operativa y un tipo de modelo simbólico es una ecuación. DEDUCCIÓN DE LA SOLUCIÓNUna ve establecido el modelo, el siguiente paso es obtener una solución alproblema a partir del modelo. Este paso se lo desarrolla determinando la soluciónóptima del modelo y luego aplicando esta solución al problema real. Algunasocasiones las complejidades matemáticas del modelo impiden obtener la soluciónóptima, en estos casos, una “BUENA” respuesta es suficiente. En otros casos, lasolución óptima del modelo es una aproximación de la situación real, sin embargoun modelo bien formulado y probado aproxima su solución óptima verdadera. PRUEBA DEL MODELO Y DE LA SOLUCIÓNDespués de obtener una solución del modelo, el modelo y la solución debenprobarse. Esto puede hacerse en dos pasos:1) Usando datos pasados, haciendo una comparación entre el rendimiento real del sistema y el rendimiento indicado por el modelo.2) Permite operar el sistema sin cambios y comparando su rendimiento con aquel del modelo.
  6. 6. ESTABLECIMIENTO DE CONTROLESUna vez que un modelo y su solución se consideran aceptables, deben colocarsecontroles sobre la solución con el objeto de detectar cualquier cambio significativode las condiciones en las cuales se basa el modelo; obviamente, si cambian tantoque el modelo ya no es una replantación precisa del sistema, el modelo debe serinvalidado. EJECUCIONLa ejecución es una solución obtenía a partir de un modelo, es la última fase deun estudio de investigación de operaciones. En esta fase se explica la solución ala administración responsable del sistema es estudio. Es importante que laexplicación de la solución se haga en función de los procedimientos usados en elsistema real.Después de aplicar las soluciones al sistema, se observa la respuesta de este alos cambios introducidos, esto permite realizar los ajustes y modificacionesadicionales requeridas por el rendimiento del sistema. METODOS CUANTITTIVOS QUE ESTUDIA LA INVESTIGACION OPERATIVAA continuación se presenta una breve descripción de los diferentes modelos queestudia la Investigación Operativa. 1. Teoría De Probabilidades 2. Varias Técnicas Matemáticas 3. Modelos De Secuenciación 4. Modelos De Reemplazo 5. Modelos De Inventario 6. Modelo De Asignación
  7. 7. 7. Modelos De Programación Dinámica. 8. Modelos Competitivos 9. Modelos De Línea Espera 10. Técnicas De Simulación 11. Modelo De Ruta. 12. Métodos De Búsqueda Y Heurísticos 13. Métodos Combinados De Investigación De Operaciones. 14. Modelo De Programación Lineal. CAMPOS DE APLICACIÓN DE LA INVESTIGACION OPERATIVALa Investigación Operativa tiene múltiples campos de aplicación, se utiliza en casitoda gestión que requiere la intervención de recursos para un objetivo determinadoy reúna características muy bien definidas.En forma sucesiva los métodos operacionales han ido encontrado aceptación enlos siguientes campos o sectores. Industrias Agricultura Construcción Comercio Transporte Energía Banca Minería Comunicaciones Servicios públicos o privados
  8. 8. Desde el punto de vista de unidades económicas, la Investigación Operativa, esun valioso instrumento para resolver problemas relacionados con los siguientesaspectos. Productos Inventarios Distribución Selección De Equipos Problemas De Espera Organización Y Sistemas Localización LAY – OUT Financiamiento Precios Mercados Comercialización Informática Administración Gerencia Factor Humano Seguridad IndustrialDe acuerdo a lo anterior la Investigación Operativa refleja su versatilidad paraplantear, analizar y sugerir la mejor solución a los diferentes problemas que porsectores económicos o factores internos de la empresa pueden presentarse.
  9. 9. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN OPERATIVAAsí como esta materia nos permite resolver muchos tipos de problemas, tambiénencontramos algunas limitaciones en la práctica, las que pueden sintetizarse, lasque pueden sintetizarse en las siguientes: Capacidad del equipo investigador.- Se refiere a las restricciones en cuanto a contar con Costos de la Investigación.- El costo es alto, pero, es necesario anotar que muchas empresas lo considera como inversión ya que les permite minimizar errores. El uso del computador.- Actualmente es necesario la utilización de los lenguajes de computación. Grado de interés de la empresa.- En los países menos desarrollados no dan apoyo respectivo a estas investigaciones. Servicios de informática.- Generalmente las empresas no cuentan con unidades sistematizadas de información, capaz de dar agilidad a la obtención de datos, fundamentalmente con los necesarios para la identificación de coeficientes técnicos por unidad. Esta es una restricción que obstaculiza el proceso de la investigación. Es indudable, desde luego, para las empresas que cuentan con servicios internos de información. Obtengan mejores resultados a través de los medios de la informática. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN OPERATIVALa metodología debe pretender que el decidor, aquel que tomara el riesgo de ladecisión (riesgo porque es de su responsabilidad el éxito o fracaso de laoperación), puede afectar la decisión más racional posible, o sea que se minimiceel riesgo de ser equivocado. La metodología a utilizarse debe adaptarse “A fin defacilitar la decisión “, para ello contara con modelos fundamentalmentematemáticos, son la calificación de los factores que intervienen en el proceso.
  10. 10. Conocido el modelo matemático, cuantificados los parámetros que en elintervienen, habrá que hacer uso del juego lógico matemático para obtenersoluciones. CAPITULO II PROGRAMACION LINEAL OBJETIVOS DEL CAPITULO IIIDespués de finalizar satisfactoriamente este capítulo, ustedes debe estar encapacidad de:1.- Determinar las soluciones óptimas para problemas de programación linealutilizando el criterio pesimista, el criterio optimista y el criterio del valor esperado.2.- Utilizar técnicas de asignación de cantidades fijadas de recursos a lasatisfacción de varias demandas. PROGRAMACION LINEALLa programación lineal es una clase de modelos de programación matemáticadestinados a la asignación eficiente de los recursos limitados en actividadesconocidas, con el objetivo de satisfacer las metas deseadas (tal como maximizarbeneficios o minimizar costos). La característica distintiva de los modelos deprogramación lineal es que las funciones que representan el objetivo y lasrestricciones son lineales o sea inecuaciones o ecuaciones de primer grado.La programación lineal tuvo sus orígenes a raíz de la segunda guerra mundial,cuando George Dantzin, quien realizo investigaciones y aplicaciones en distintoscasos de operación aéreo militar.
  11. 11. Leonfiel aporto principalmente en relaciones interindustriales a través de su Matrizde Insumo – Producto.Koopmans, incursiono profundamente en aplicaciones microeconómicasresolviendo casos de producción, asignación de recursos, maximización debeneficios y minimización de costos, etc.La programación lineal es un modelo sistemático y matemático de enfocardeterminado problema para lograr una solución óptima o la mejor posible,empleando una ecuación objetivo (propósito del problema), un conjunto derestricciones lineales y una condición de eliminar valores negativos (condición deno negatividad). DEFINICION DE PROGRAMACION LINEALLa programación lineal fue desarrollada por George B. Dantzing al final de ladécada de 1940, y la Fuerza de Aérea de Estados Unidos fue quien la realizoprimero, esto como una ayuda en la toma de decisiones. Actualmente tiene unaamplia aplicación en los análisis industriales y económicos.Ernest F. Hauessler, Jr. * Richard S. PaulMatemática para administración y economíaDecima Edición OBJETIVOS Y APLICACIONESEl objetivo básico de la programación lineal es encontrar soluciones mediantemétodos matemáticos, utilizando sistemas lineales, a problemas de caráctertécnico – económico que se presentan por la limitación de recursos.A través de la programación lineal se pueden resolver interesantes casos talescomo: combinación optima de mezclas de producción , disposición interna de
  12. 12. procesos, maximización de beneficios, localización, asignación de recursos,minimización de costos, transporte, entre los demás sobresalientes.En cuanto al área de aplicación se resuelven casos en la industria en general ydentro de estas con mejores opciones en la industria química, hierro y acero,papel y cartón, petróleo, farmacéuticos, alimenticios y textil.Se han realizado aplicaciones también en la agricultura, construcción, aviación,sistemas hidroeléctricos, transporte, etc.CONCEPTOS BÀSICOSLINEALIDAD.- Todo proceso, actividad o relación lineal utilizada se identifica conla cantidad unitaria de cada uno de los factores con respecto a los demás y a losdemás y a las cantidades de cada uno de los productos.

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