investigación de operaciones

7/17/2019 Investigación de Operaciones

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I. Descripción histórica de la Investigación de Operaciones

Las raíces de la investigación de operaciones se remontan a muchas décadas,

cuando se hicieron los primeros intentos para emplear el enfoque científico en la

administración de una empresa. Sin embargo, el inicio de la actividad llamada

investigación de operaciones, casi siempre se atribuye a los servicios militaresprestados a principios de la Segunda Guerra Mundial. ebido a los esfuer!os

bélicos, e"istía una necesidad urgente de asignar recursos escasos a las distintas

operaciones militares y a las actividades dentro de cada operación, en la forma

m#s efectiva. $or todo esto, las administraciones militares americana e inglesa

hicieron un llamado a un gran n%mero de científicos para que aplicaran el enfoque

científico a éste y a otros problemas de estrategia y t#ctica. e hecho, se les pidió

que hicieran investigación sobre operaciones militares. &stos equipos de

científicos fueron los primeros equipos de investigación de operaciones. Sus

esfuer!os contribuyeron de una manera definitiva al triunfo del combate aéreo

inglés en la isla de 'ampa(a en el $acífico, de la batalla del )tl#ntico *orte y de

muchas otras. &stimulados por el evidente é"ito de la investigación de

operaciones en lo militar, los industriales comen!aron a interesarse en este nuevo

campo. 'omo la e"plosión industrial seguía su curso al terminar la guerra, los

problemas causados por el aumento de la comple+idad y especiali!ación dentro de

las organi!aciones pasaron a primer plano. 'omen!ó a ser evidente para un gran

n%mero de personas, incluyendo a los consultores industriales que habían

traba+ado con o para los equipos de investigación de operaciones durante la

guerra, que estos problemas eran b#sicamente los mismos que los enfrentados

por la milicia, pero en un conte"to diferente. e esta forma, la investigación deoperaciones comen!ó a introducirse en la industria, los negocios y el gobierno.

$ara -, ya se había introducido por completo en Gran /reta(a y estaba

&stados 0nidos en proceso de hacerlo. Se pueden identificar por lo menos otros

dos factores que +ugaron un papel importante en el desarrollo de la investigación

de operaciones durante este periodo. 0no es el gran progreso que ya se había

hecho en el me+oramiento de las técnicas disponibles en esta #rea. espués de la

guerra, muchos científicos que habían participado en los equipos de investigación

de operaciones o que tenían información sobre este traba+o, se encontraban

motivados a buscar resultados sustanciales en este campo1 de esto resultaron

avances importantes. 0n e+emplo sobresaliente es el método simple" pararesolver problemas de programación lineal, desarrollada en -23 por George

ant!ig. Muchas de las herramientas características de la investigación de

operaciones, como programación lineal, programación din#mica, líneas de espera

y teoría de inventarios, fueron desarrolladas casi por completo antes del término

de la década de -4. )dem#s del r#pido desarrollo teórico, el segundo factor que

dio un gran ímpetu a la investigación de operaciones fue el advenimiento de las

Investigación de Operaciones I Página 1



computadoras. $ara mane+ar de una manera efectiva los comple+os problemas

inherentes a esta disciplina, por lo general se requiere un gran n%mero de

c#lculos1 llevarlos a cabo a mano puede resultar casi imposible. &ntonces el

desarrollo de la computadora electrónica digital, con su capacidad para reali!ar

c#lculos aritméticos, miles o tal ve! millones de veces m#s r#pido que los seres

humanos, fue una gran ayuda para la investigación de operaciones.

II. Definición de la Investigación de Operaciones

La investigación de operaciones o investigación operativa o investigación

operacional 5conocida también como teoría de la toma de decisiones o

programación matem#tica6 57.8.6 es una rama de las matem#ticas que consiste en

el uso de modelos matem#ticos, estadística y algoritmos con ob+eto de reali!ar un

proceso de toma de decisiones. 9recuentemente trata del estudio de comple+os

sistemas reales, con la finalidad de me+orar 5u optimi!ar6 su funcionamiento. La

investigación de operaciones permite el an#lisis de la toma de decisiones teniendo

en cuenta la escase! de recursos, para determinar cómo se puede optimi!ar un

ob+etivo definido, como la ma"imi!ación de los beneficios o la minimi!ación de

costos.

III. Tipos de modelos de la Investigación de Operaciones

• Modelo Matemático: Se emplea cuando la función ob+etivo y las

restricciones del modelo se pueden e"presar en forma cuantitativa o

matem#tica como funciones de las variables de decisión.

• Modelo de Simulación: Los modelos de simulación difieren de los

matem#ticos en que las relaciones entre la entrada y la salida no se indican

en forma e"plícita. &n cambio, un modelo de simulación divide el sistema

representado en módulos b#sicos o elementales que después se enla!an

entre si vía relaciones lógicas bien definidas. $or lo tanto, las operaciones

de c#lculos pasaran de un módulo a otro hasta que se obtenga un resultado

de salida.

• Modelos de Investigación de Operaciones de la ciencia de laadministración: Los científicos de la administración traba+an con modelos

cuantitativos de decisiones.

• Modelos Formales: Se usan para resolver problemas cuantitativos de

decisión en el mundo real. )lgunos modelos en la ciencia de la

administración son llamados modelos determinísticos. &sto significa que




todos los datos relevantes 5es decir, los datos que los modelos utili!ar#n o

evaluar#n6 se dan por conocidos. &n los modelos probabilísticos 5o

estoc#sticos6, alguno de los datos importantes se consideran inciertos,

aunque debe especificarse la probabilidad de tales datos.

• Modelo de Hoa de !álculo "lectrónica: La ho+a de c#lculo electrónicafacilita hacer y contestar preguntas de :que si: en un problema real. ;asta

ese grado la ho+a de c#lculo electrónica tiene una representación selectiva

del problema y desde este punto de vista la ho+a de c#lculo electrónica es

un modelo. &n realidad es una herramienta m#s que un procedimiento de

solución.

• Modelo Icónico: 0na representación física de algunos ob+etos, ya sea en

forma ideali!ada 5/osque+os6 o a escala distinta. &+emplo, planos y mapas

5<6

• Modelo #nalógico: $uede representar situaciones din#micas o cíclicas,

son m#s usuales y pueden representar las características y propiedades de

acontecimiento que se estudia. &+emplo, curvas de demanda1 curvas de

distribución de frecuencia en las estadísticas y diagramas de flu+o.

• Modelo sim$ólico o matemático: Son representaciones de la realidad en

forma de cifras, símbolos matem#ticas y funciones, para representar

variables de decisión y relaciones que nos permiten describir y anali!ar el

comportamiento del sistema.

I%. Fases de la Investigación de Operaciones

La elaboración del problema est# subdividida en fases obligatorias. Las principales

son=

• &"amen de la situación real y recolección de la información1

• 9ormulación del problema, identificación de las variables controlables y las

e"ternas 5no controlables6 y la elección de la función ob+etivo, a ser

ma"imi!ada o minimi!ada.• 'onstrucción del modelo matem#tico, destinado a dar una buena

representación del problema1 debe ser f#cil de usar1 representar el

problema, dando toda la información para poder tomar una decisión lo m#s

idónea posible.

• >esolución del modelo 5mediante diferentes modalidades61




• )n#lisis y verificación de las soluciones obtenidas= se controla si la función

ob+etivo ofrece las venta+as esperadas1 se verifica la representatividad del

modelo1 y, se efect%an an#lisis de sensibilidad de la solución obtenida.

• 0tili!ación del sistema obtenido para su posterior uso.

%. #plicaciones de empresas &ue la han utili'ado ( cuánto han

ahorrado

&n la siguiente tabla se pueden observar algunos e+emplos de casos reales de uso

de la 7nvestigación 8perativa por parte de diferentes organi!aciones y las

ganancias y?o ahorros conseguidos a raí! de ello.

Organi'ación #plicación #)o #horros

anuales

Ministerio holand*s de

Infraestructura ( Medio

#m$iente +The ,etherlands

-is/aterstaat0

esarrollo de la

política nacional

de

administración

del agua,

incluyendo

me!cla de

nuevas

instalaciones,

procedimientos

-@

A millones




de operaciones

y costesMonsanto !orp. 8ptimi!ación de

las operaciones

de producción

para cumplir

metas con un

costo mínimo

-@

A< millones

1e(erhaeuser !o. 8ptimi!ación

del corte de

#rboles para

ma"imi!ar la

producción de

productos

derivados de lamadera

-@

B

A millones

"lectro$ras2!"3#4 5rasil )signación

óptima de

recursos

hidr#ulicos y

térmicos en el

sistema

nacional de

generación de

energía

-@

B

A2C millones

6nited #irlines $rogramación

de turnos de

traba+o en

oficinas de

reservas y

aeropuertos

para cumplir

con las

necesidades del

cliente a uncosto mínimo

-@

B

AB millones

!IT7O 3etroleum !orp. 8ptimi!ación de

las operaciones

de refinación y

de la oferta,

distribución y

-@

3

A34 millones




comerciali!ació

n de productosSantos8 4td. 8ptimi!ación de

inversiones de

capital para

producir gas

natural durante

< a(os en

)ustralia

-@

3

AC millones

"lectric 3o/er -esearch Institute )dministración

de inventarios

de petróleo y

carbón para el

servicio

eléctrico con el

fin de equilibrar

los costos de

inventario y los

riesgos de

déficit

-@

-

A- millones

San Francisco 3olice

Department

8ptimi!ación de

la programación

y asignación de

oficiales de

patrulla con unsistema

informati!ado

-@

-

A millones

Te9aco8 Inc. 8ptimi!ación de

la me!cla de

ingredientes

disponibles para

que los

combustibles

obtenidos

cumplieran conlos

requerimientos

de ventas y

calidad

-@

-

AC4 millones

I5M 7ntegración de

una red

--

4

A<4 millones D

A<4 millones en




nacional de

inventario de

recambios para

me+orar el

apoyo al

servicio

menor inventario

6.S. Militar( #irlift !ommand >apide! en la

coordinación de

aviones,

tripulación,

carga y

pasa+eros para

mane+ar la

evacuación por

aire en elproyecto

:Eormenta del

esierto: en el

Medio 8riente

--

<

Fictoria

#merican #irlines ise(o de un

sistema de

estructura de

precios,

sobreventas

5e"ceso dereservas6 y

coordinación de

vuelos para

me+orar los

beneficios

--

<

A44 millones

m#s de ingresos

ello/ Freight S(stem8 Inc. 8ptimi!ación

del dise(o de

una red

nacional de

transporte y laprogramación

de rutas de

envío en

&stados 0nidos

--

<

A3.C millones

,e/ Haven Health Dept. ise(o de un

programa

--

C

CC menos

contagios




efectivo de

cambio de

agu+as para

combatir el

contagio del

S7)#T;T esarrollo de

un sistema

inform#tico en

el dise(o del

centro de

llamadas para

guiar a los

clientes del

negocio

--

C

A34 millones

Delta #irlines Ma"imi!ación

de ganancias a

partir de la

asignación de

los tipos de

aviones en

<.44 vuelos

nacionales en

&stados 0nidos

--

2

A44 millones

Digital "&uipment !orp. >eestructuración de toda la

cadena de

suministros

entre

proveedores,

plantas, centros

de distribución,

sitios

potenciales y

#reas demercado

--

A@44 millones

!hina Selección y

programación

óptima de

proyectos

masivos para

--

A2< millones




cumplir con las

necesidades

futuras de

energía del país!uerpo de defensa de la

-ep<$lica de Sudáfrica

>edise(o

óptimo del

tama(o y forma

del cuerpo de

defensa y su

sistema de

armas

--

3

A.44 millones

3rocter ; 7am$le >edise(o del

sistema de

producción y

distribución

norteamericano

para reducir

costos y

me+orar la

rapide! de

llegada al

mercado

--

3

A<44 millones

Taco 5ell $rogramación

óptima de

empleados paraproporcionar el

servicio a

clientes

deseado con un

costo mínimo

--

@

AC millones

He/lett=3acard >edise(o de

tama(o y

locali!ación de

inventarios de

seguridad en lalínea de

producción de

impresoras para

cumplir metas

de producción

--

@

A<@4 millones de

ingreso adicional




%I. 4imitaciones

'omo la investigación de operaciones contiene un #mbito incierto por lo que no se

conoce la manera correcta de solucionar una cuestión, es decir cuando hay

desconocimientos y precisamente esto constituye la naturale!a del tema encuestión. &n efecto tienen las siguientes limitaciones=

>. 9recuentemente es necesario hacer simplificaciones del problema original para

poder manipularlo y detener una solución.

?. La mayoría de los modelos sólo considera un solo ob+etivo y frecuentemente en

las organi!aciones se tienen ob+etivos m%ltiples.

@. &"iste la tendencia a no considerar la totalidad de las restricciones en unproblema pr#ctico, debido a que los métodos de ense(an!a y entrenamiento dan

la aplicación de esta ciencia centralmente se basan en problemas peque(os para

ra!ones de índole pr#ctico, por lo que se desarrolla en los alumnos una opinión

muy simplista e ingenua sobre la aplicación de estas técnicas a problemas reales.

A. 'asi nunca se reali!an an#lisis costoHbeneficio de la implantación de soluciones

definidas por medio de la 7 de 8, en ocasiones los beneficios potenciales se van

superados por los costos ocasionados por el desarrollo e implantación de un

modelo.

Globalmente la limitación de la investigación de operaciones es la no e"istencia de

la teoría requerida, pero precisamente ese es el traba+o del investigador, por lo

cual este debe ser recursivo, tenas, apasionado en su labor, lleno de paciencia y

sobre todo nunca renunciar a la solución de su problema.


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