modelo para la optimización de la proyección y control de

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MODELO PARA LA OPTIMIZACION DE LA PROYECCION y CONTROL DEL SUMINISTRO DE FIBRA DE BAGAZO DE LA CAÑA DE AZUCAR PARA FABRICAS DE PULPA Y PAPEL, MEDIANTE UN SISTEMA COMPUTARIZADO GLORIA CUARTAS RUIZ 1, AtmInOma de o.liIInte De@!O.' ·tiblíeteca Trabajo de grado presentado como requisito, parcial para optar al título de Ingeniera Industrial. 'lit>. ' Director: Ingeniero . Mar io Hurtado 1,lgJ CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE DIVISION DE INGENIERIAS PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL CAL!, 1.987

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Page 1: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

MODELO PARA LA OPTIMIZACION DE LA PROYECCION y

CONTROL DEL SUMINISTRO DE FIBRA DE BAGAZO DE

LA CAÑA DE AZUCAR PARA FABRICAS DE PULPA Y

PAPEL, MEDIANTE UN SISTEMA COMPUTARIZADO

GLORIA CUARTAS RUIZ 1, UIIiWIS~ AtmInOma de o.liIInte De@!O.' ·tiblíeteca

Trabajo de grado presentado

como requisito, parcial para

optar al título de Ingeniera

Industrial. 'lit>. '

Director: Ingeniero

. Mar io Hurtado ~---

1,lgJ l~¡i~i~,~ CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE

DIVISION DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CAL!, 1.987

Page 2: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Aprobado por el Comité de

trabajo de Grado en cumpli

miento de los requisitos exi

gidos por la Corporación Uni

ver si tar ia Autónoma de Occ i

dente para optar al título

de Ing~nielo Industrial.

Cali, Mayo de 1.987

Page 3: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

DEDICATORIA

Esta tesis está dedicada a dos grupos de personas:

Primero a mis paares; por apoyo moral r car if10 Y

comprensión.

Segundo a la Companía para la cual presto mis servicios,

quienes utilizarán este Proyecto de Investigación en la

toma de decisiones.

iii

Page 4: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

AGRADECIMIENTO

Esta tesis fue desarrollada gracias a la participación

directa corno asesor del serior Al i r io Plata; Ingeniero

Agronomo, Profesor de Investigación de Operaciones y

Estadística de las Universidades NACIONAL y SANTIAGO DE

CALI; quien me brindó la

conceptos de Investigación

Lineal y presentación de la

orientación respecto a los

de Operaciones, Regresión

misma. A él le debo gran

parte de la realización de este trabajo. Gracias.

También fue necesario tener un ambiente apropiado. Este

ambiente lo encontré en la empresa para la cual trabajo

y a la cual está dedicado este proyecto, cuyo Director

es el Ingeniero Jorge Mar io Hurtado y Asesor el Inge

niero Jorge Torres) de ellos recibí constante estímulo.

Agradezco a la empresa y a ellos en especial por la

oportunidad que' me brindaron de diseñar, construír,

evaluar e implementar los dos modelos matemáticos para

la torna de decisiones de la compañía.

iv

Page 5: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

A todas aquellas personas que en una u otra forma

intervinieron en este proyecto, reitero mi profundo

agradecimiento.

v

Page 6: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA DE CONTENIDO

pág

INTRODUCCION..................................... 1

l. GENERALIDADES................................. 9

1.1 DEFINIcrON DEL PROBLEMA...................... 9

1.2 OBJETIVOS.................................... 10

1.3 BENEFICIOS................................... 11

1.4 JUSTIFICACION................................ 11

1.5 RECOLECCION DE LA INFORr.1ACION................ 12

2. DISEÑO DE MODELOS............................. 14

2.1 MODELO DE OPTIMIZACION....................... 14

2.1.1 Definición de Variables.................... 17

2.1.2 Planteamiento del Modelo................... 18

2.2 MODELO DE REGRESION LINEAL................... 19

2.2.1 Definición de Variables.................... 20

2.2.2 Planteamiento del Modelo................... 21

3. SOLUCION SISTEMATICA DE LOS MODELOS........... 23

3.1 MODELO DE PROGRAMACION LINEAL................ 23

3.1.1 M~todo Gráfico............................. 34

3.1.2 Método Simplex............................. 35

vi

Page 7: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

P~g

3.2 MODELO DE REGRESION LINEAL MULTIPLE........... 29

3.2.1 Método de Mínimos Cuadrados................. 29

3.2.2 Solución Manual del Modelo.................. 32

3.2.3 Solución Sistemática del Modelo de Regresión

Lineal Múltiple............................. 34

4. CONCLUSIONES................................... 42

BIBLIOGRAFIA. • . • • • • • • • • • • • •• • • • . • • • • • • • • • • • • • • • • •• 51

vii

Page 8: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

LISTA DE TABLAS

pág

TABLA 1 DATOS. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • . • • • 13

TABLA 2 RESULTADOS PARCIALES DE LA SOLUCION

MANUAL DEL MODELO DE REGRESION LINEAL

MULTIPLE. . • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •.• • • • • • • 35

viii

Page 9: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

..

LISTA DE FIGURAS

FIGURA l. FLUJO DEL PROCESO DE LA FABRICACION

DE PAPEL Y SISTEMA DE RECUPERACION DE

pág

PRODUCTOS QUIMICOS................... 8

FIGURA 2. CURVA DE MEJOR AJUSTE, METODO DE MINI

MOS CUADRADOS........................ 3 O

FIGURA 3. RECIBO. DE BAGAZO VS FIBRA VS CONSUMO 63

FIGURA 4. PRODUCCION DE FIBRA VS CONSUMO....... 64

FIGURA 5. HORAS PERDIDAS/MES VS RECIBO BAGAZO.. 65

FIGURA 6. RECIBO BAGAZO VS FIBRA............... 66

FIGURA 7. RECIBO Y ALMACENAMIENTO DE BAGAZO SE

GUN RESULTADOS DE COMPUTADOR......... 72

ix

Page 10: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

LISTA DE ANEXOS

pág

ANEXO l. PROGRAMA DE COMPUTADOR "OPTLIN" ••••••••• 53

ANEXO 2. RESULTADOS DE COMPUTADOR DEL MODELO DE

PROGR~MACION LINEAL ••••••••••••••••••••• 57

ANEXO 3. RESULTADOS DE COMPUTADOR DEL MODELO DE

REGRESION LINEAL MULTIPLE ••••••••••••••• 60

ANEXO 4. RESULTADOS DE COMPUTADOR DEL ANALISIS DE

SENSIBILIDAD DE:L MODELO DE PROGRAMACION

LINEAL •••.••••••.••.•••••••••••••••••••• 67

x

Page 11: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

RESUMEN

Existe hoy en día, una extensa variedad de herramientas

que permi ten incrementar la probabilidad de tomar mejo

res decisiones en cualquier organización. Entre estas

herramientas se encuentran por ejemplo, los sistemas de

información, las técnicas tradicionales de la ingenie

ría industr ial, el procesamiento de datos, la investi

gación de operaciones, etc.

Esta tesis se basa en implementar a través del procesa

miento de datos, dos modelos de la investigación de

operaciones, como son la programación lineal y la re

gresión lineali con el fin de facilitar a los depar

tamentos de compras, producción, operaciones, y todos

aquellos que necesiten información acerca de las nece

sidades futuras, inventarios y costos de una materia

prima.

xi

Page 12: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

INTRODUCCION

En la fabricación de papel intervienen 3 materias primas

básicas a saber: Agua, materias primas fibrosas y

materias primas no fibrosas.

Las materias primas fibrosas son las que constituyen la

mayor parte del peso de la hoja terminada.

Las mater ias pr imas no fibrosas son las que se agregan

para mejorar las propiedades específicas del papel termi

nado.

Materias Primas Fibrosas

Las fibras utilizadas en la fabricación de papel contie

nen celulosa la cual proviene del reino vegetal y es la

que le"da las propiedades de resistencia al papel.

Algunos ejemplos de materiales fibrosos que se utilizan

en la fabricación del papel son: Madera, bagazo, bambú,

paja, algodón, etc.

1

Page 13: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

De las mencionadas anteriormente, la que mejores pro

piedades ofrece es la madera, porque tiene una longitud

de fibra mayor que las demás, 10 que hace que no se re

quieran tantos enlaces entre las fibras que forman el

tejido de la hoja de papel dándole así más resistencia.

Es por 10 anterior, que el 95% de la fibra para la fa

bricaci6n de papel proviene de la madera.

En Colombia, como no poseemos las condiciones clima

to16gicas adecuadas para grandes cultivos de coníferas

(pinos, abetos, etc.) debemos emplear fibras de tallos

de plantas no madereras caso específico del bagazo, para

la fabricaci6nde papel.

Como la longitud de fibra del bagazo de la cana deazd

car es muy pequef'ia, es necesario adicionar fibra larga

importada (madera) para aumentar la resistencia del pa

pele

Materias Primas No Fibrosas

Son las que sirven para rellenar los espacios dejados

por los enlaces de las fibras en el tejido de la hoja de

papel.

2

Page 14: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

-. -_. -. ---.---- . -. -.-.----,.----..- _ .... .-I

Con las materias primas no ~ fibrosas se mejoran las si

guientes propiedades en el papel: Opacidad, br illantez,

suavidad, recepción a la tinta y resistencia al

ariejamiento.

Las materias no fibrosas más empleadas para estos fines

son: Caolín, Dióxido de Titanio, Resinas y Colorantes.

En el proceso de fabricación de papel a base de bagazo

de caria de azúcar se realizan los siguientes procesos:

l. Preparación de la pulpa, la cual se logra a través

de la limpieza y cocimiento de la fibra.

2. Preparación de la pasta: reunión de Pulpa de fibra

de bagazo, pulpa importada, aditivos (caolín, resinas) y

agua.

3. Formación de la hoja en Máquina de Papel

Antes de formarse la pas:ta, la pulpa de fibra de bagazo

p~ede pasar por un proceso de blanqueo.

A continuación se describen los proceso mencionados.

3

Page 15: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

PROCESO DE FABRICACION DE PAPEL

En la planta, la fibra es sometida a un proceso de des

medulado para separar el polvillo, material no deseado y

obtener la fibra óptima.

Para ésta operación, existen cuatro líneas de proceso

paralelo, cada una con un equipo instalado en "cascada"

con el fin de aprovechar la gravedad para el transporte

vertical de la fibra.

Cada equipo consta de un desmedulador "en .seco", ali

mentado por' un dosificador volumétr ico de velocidad re

gulable. Es básicamente un molino de martillos con ro

tor vertical, rodeado por una criba cilíndrica.

El bagazo entero, con humedad natural del 50 al 52 por

ciento, penetra al desmedulador y en él las cuchillas

o martillos abren los haces de la fibra, expulsando la

arena y el polvillo.

Estos elementos finos son rechazados a través de la

criba que está dotada de perforaciones, por efecto de la

fuerza centr ífuga a causa de la ro'tación de los marti

llos. La fibra cae dentro de la criba y es conducida por

4

Page 16: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

gravedad en una tolva a. la lavadora que está ubicada a

un nivel más bajo que el desmedulador. Este separa un 30

por ciento, del peso del bagazo y el 70 por ciento es

pasado como fibra apta.

Se incluye también una lavadora de fibra, construida en

forma de herradura en la cual, el material entra y sale

por el mismo frente. La lavadora tiene ocho agitadores

consecutivos, que giran con velocidades ascendentes para

impulsar la fibra flotante, remojándola, a 'medida que

avanza en la lavadora.

La acción del lavado disuelve el azúcar y otras materias

solubles y hace posible que la arena y partículas pesa

das que entraron adheridas a la fibra, se desprendan y

se hundan en un cono profundo, adosado al fondo de la

tina. Poster iormente la fibra lavada es expr imida, me

diante un rotor con láminas de caucho, que opera sobre

una cr iba a la salida de la tina o sea el mismo que

impulsa la fibra a la salida una tolva, que al¡menta el

desmedulador "en húmedo".

La fibra saturada de agua, en proporción de un 90 por

ciento, entra al desmedulador en húmedo, en el que el

agua y los solubles son expulsados en parte a través de

5

Page 17: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

la criba, por acción de la fuerza centrífuga creada por

el rotor, resultando la fibra con un 70 a 80 por ciento

de humedad.

La fibra apta que sale de los desmeduladores en húmedo,

es descargada a un transportador de banda y pasa luego a

uno de paletas dotado de un dosificador.

Cada una de las cuatro líneas de producción tiene capa

cidad de procesar 214 toneladas de bagazo seco absoluto

por día y al aceptar como apto un 63 por ciento en pro

medio, elaborará 135 toneladas diarias de fibra para

producir pulpa.

La pulpa se obtiene por cocimiento de la fibra en di

gestores contínuos usando soda caústica y vapor. Luego

se lava y se depura para remover los reactivos residua

les y las impurezas.

La pulpa lavada y depurada se utiliza en la pr.oducción

de papeles sin blanquear o naturales, o es enviada al

proceso de blanqueo.

En el proceso, la fibra se somete a >un tratamiento quí

mico en varias etapas con lavados intermedios. La pulpa

6

Page 18: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

es, entonces, apta para la producción de papeles de im

presión y escritura.

Cabe anotar que el polvillo se quema en las calderas

junto con el carbón mineral para producir vapor.

7

Page 19: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

POL VlLLo A CALDER'"

IIOOILLDI DI LA MUA _LA

CAIAI DI iUc:clo; IIOOILLOCOUCH'

_EDOLADO ... _DO

.....,.

FIGURA 1. 'LU.IO DlL _10 01 LA 'AI"ICACIOII DI ',.,.L Y .,TlMA OIIIICUNIlACMIII 01_'_'-

¡¡..c¡::::rr: I~ - - - - - - - - ")

" /

UNIDADDl / ~..-I,I27J /RECUI'ERACION / Ic:rWlil'lW CALENTADORES /

"'DE AIRI /

•• IOIIIIADOIIA'

EV"', DI CASCADA , /

/ /

- / LICOR NEGRO / --- _._//

/ /

/ /

/ /

Page 20: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

l. GENERALIDADES

1.1 DEFINICION DEL PROBLEMA

Las necesidades de bagazo de caña, mater ia pr ima pr in

cipal para el proceso de producción de papeles finos, en

algunas épocas del año son difíciles de cumplir por las

siguientes razones:

1.1.1 Cada ingenio proveedor de dicha mater ia pr ima,

debe cumplir un contrato mínimo mensual; el que se ve

afectado, cuando por razones del clima (invierno), por

paradas del ingenio para realizar labores de manteni

miento preventivo, fluctuaciones del mercado del azúcar

y otros problemas ocasionales, se reduce la molienda de

la caña de azúcar, lo que ocasiona una disminución a

veces muy notoria, en las entregas de bagazo.

1.1.2 Cuando la molienda en los ingenios transcurre sin

problemas, las entregas de bagazo se realizan en un

tiempo menor del normal, ocasionando colas de los vehí

culos transportadores de bagazo en el descargue en

9 Universidad Autonoma de OuideRft Sección Biblioteca

Page 21: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

planta; esto a su vez afecta las entrega,!? de bagazo en

los ingenios, ya que se ven obligados a parar por falta

de transporte, creando al ingenio problemas de opera

ción.

1.2 OBJETIVOS

Para solucionar todos estos problemas, el objetivo del

presente trabajo de tesis, es el de disef'iar un modelo

matemático, que permita establecer cuántas t'oneladas de

bagazo deben transportarse (comprarse) mensualmente

desde los ingenio hasta la empresa, con el fin de mini

mizar los costos de la materia prima; adecuándose a las

condiciones del sistema; las cuales son:

Demanda mínima mensual exigida por la empresa.

Capacidad de almacenamiento de 35.000 toneladas.

Capacidad de 20 toneladas por vehículo transportador.

(Promedio de 7 vehículos diarios por ingenio)

Tiempo de cargue y descargue~ aproximadamente 30 minutos.

Consumo de fibra/mes, mínimo, 12.000 toneladas.

Además se pretende disef'iar un modelo de regresión lineal,

el cual permitirá prever la planificación de futuras en

tregas de bagazo a corto, mediano y largo-plazo.

10

Page 22: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

1.3 BENEFICIOS

Los beneficios que se obtendrían con la implementación

de estos modelos, serían:

1.3.1 Reducción en los costos para la obtención y el

manejo del bagazo de cana de azúcar.

1.3.2 Evitar la paralización del molino de papel que se

ocasiona cuando los ingenios azucareros paran o disminu

yen la producción de caña de azúcar, ya sea por el in

vierno, por labores de mantenimiento preventivo de sus

equipos, o por las fluctuaciones del mercado del az6car.

1.3.3 Favorecer la implementación de un sistema de in

ventarios que permita el almacenamiento del bagazo de la

caña de azúcar y evitar que se genere algún deter íoro

por el excesivo almacenamiento, fenómeno que afectaría

la calidad del papel a producir.

1.4 JUSTIFICACION

Actualmente los datos a cerca de la demanda de bagazo de

caña de azúcar son inexactos, especialment. en aquellos

meses del año que se ven afectados por el invierno,

11

Page 23: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

mantenimiento preventivo de equipos de los ingenios y

fluctuaciones del mercado del azúcar; se presentan ade

más, excesos y faltantes en los recibos de bagazo de

caf'ia de azúcar, cuyas cifras también se desconocen; ésta

si tuación ha generado la costumbre de mantener inventa

rios excesivos e innecesarios • . I .

que 1ndudablemente reper

cuten e incrementan los costos de almacenamiento, además

costos debido a la escasez de bagazo de cafla de azúcar

que se presenta en algunos meses del afio; por éste moti

vo se hace imperativo el comprar esta materia prima a

ingenios pequefios elevándose dichos costos.

1'.5 RECOLECCION DE LA INFORMACION

Para este efecto se revisaron archivos de datos histó

ricos reservados, en algunas ocasiones hubo necesidad de

obtener datos directos de campo y en otras oportunida

des, fue necesario hacer estimaciones aproximadas de las

variables de costos.

De la realización de este trabajo, se presenta la tabla

1 de datos, la cual contiene las variables de importan

cia para el interés, flujo y desarrollo de/los modelos.

12

Page 24: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

T A B L A 1. Datos ====================

~

PERDIDA TIEMPO FIBRA TIEMPO COSTOS CONSUMO RECIBO

X1 X2 X3 X4 X5 y

1 12,372 11.00 4,000 10,590 40,897 2 11,867 11.00 4,000 10,744 40,271 3 13,974 9.00 4,000 12,834 45,662 4 8,799 18.00 4,000 9,519 32,762 5 9,537 18.00 4,000 12,229 32,080 6 12,333 6.00 4,000 12,301 51,368 7 11,951 17~00 4,000 11,011 33,451 8 9,332 15.00 4,000 10,412 35,868 9 14,946 6.00 4,000 13,686 52,586

10 12,155 10.00 4,000 11,275 43,232 11 12,951 7.00 4,000 10,731 48,273 12 14,081 8.00 4,000 14,281 46,383 13 11,274 14.00 4,800 ·10,944 37,752 14 11,746 9.00 4,800 12,086 45,137 15 18,415 6.00 4,800 15,275 59,537 16 10,553 17.00 4,800 12,243 33,102 17 12,093 11.00 4,800 14,783 40,829 18 12,529 10.00 4,800 12,543 42,850 19 12,031 10.00 4,800 12,032 41,745 20 15,542 6.00 4,800 15,113 53,420 21 11,104 15.00 4,800 12,140 36,943 22 12,125 12.00 4,800 12,214 38,395 23 15,018 6.00 4,800 14,616 51,077 24 13,095 10.00 4,800 11,713 44,567 25 12,764 6.44 5,300 10,476 43,104 26 12,570 11.05 5,300 11,775 48,109 27 16,670 7.89 5,300 14,740 60,460 28 12,607 17.98 5,300 11,392 39,749 29 16,443 4.64 5,300 14,492 59,159 30 4,533 7.73 5,300 12,165 42,471 31 9,986 8.09 5,300 12,136 -44,094 32 15,313 5.44 5,300 15,433 53,488 33 12,480 3.98 5,300 11,833 43,186 34 12,647 7.47 5,300 11,947 43,254 35 15,735 19.21 5,300 15,435 48,874 36 12,695 8.14 5,300 12,295 44,215

13

Page 25: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

2. DISE~O DE MODELOS

Al analizar el problema se determinó que para lograr el

objetivo propuesto, se hace necesario disenar un mode

10, que permita optimizar los costos de la materia prima

(bagazo de la cana de azúcar) y otro modelo que proyecte

las necesidades futuras de dicha materia prima, a cor

to, mediano y largo plazo.

2.1 MODELO DE OPTIMIZACION

Se escogió el modelo relacionado con la programación

lineal, dentro del contexto de la investigación de ope

raciones; teniendo en cuenta que el modelo de optimiza

ción, está definido en una forma canónica general, así:

OPTIMIZAR Z = C~x

Sujeto a: AX~ b

AX = b

AX ~b

X.-:,O 1

14

Page 26: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Siendo:

z · Función objetivo · C : Vector de coeficiente de Costos

X · Vector de variable de decisión · A · Matriz de coeficiente técnicos del sistema · b k : Vector de coeficientes de restricciones o de las

condiciones del sistema.

Se entiende por programación lineal aquel que optimiza;

donde la función lineal se llama función objetivo, las

desigualdades se llaman restricciones.

La palabra optimizar puede significar maximizar o mini

mizar.

En el programa lineal definido arriba se tiene que" X es

un vector ~olumna con n componentes; a éste vector se le

denomina el vector de actividades y sus n componentes

son variable de decisión. Sea entonces:

X =

15

Page 27: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

La matriz de A con m renglones y n columnas se le denomi

na la matriz de coeficiente tecno16gicos~

eada elemento a.· en 1)

la matriz A con i = (l, ••• ,m) y

j = (1, ••• ,n) representa la cantidad de recursos j que

se necesita por unidad de la actividad i.

Matricialmente se reescribe el programa lineal como:

Optimizar. (el ,e2 , ••• , en) • •

Sujeto a

y

Otra forma de escribirlo es:

16

Page 28: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Sujeto a:

> • -

Todas las formas son equivalentes. Los componentes de c,

b y a son números reales posi ti vos, aún incluyendo el

cero para alguna situación muy específica.

2.1.1 Definición de Variables

Especificando:

Xt : Cantidad de toneladas de Bagazo recibido en el

mes t.

b t : Cantidad de toneladas de Bagazo requerido en el

mes t.

Mt : .Exceso de Bagazo en toneladas recibido con

respecto al requerido en el mes t.

Nt : Cantidad de toneladas de Bagazo no recibido con

respecto al requerido en el mes t.

17

Page 29: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Lt : Cantidad de toneladas de Bagazo Almacenada· en el

mes t.

Cj : Costos involucrados por tonelada de bagazo sumi

nistrado (comprado). j : (1, 2)

Cl : Costo de una tonelada de bagazo en el mes t.

C2 : Costo de Almacenamiento/tonelada en el mes t.

2.1.2 Planteamiento del Modelo

Función Objetivo

MINIMIZAR Z =

La función objetivo representa el costo de recibo de ba

gazo, por no recibir en exceso, más el costo de almacena

miento por no recibir en el momento necesario.

Restricciones del Sistema:

La empresa exige cumplir la demanda de Bagazo c'ada mes,

ya sea.comprándolo en el mismo mes ó sacándolo del alma

cenamiento. (Y por lo tanto habiéndolo comprado antes.)

18

Page 30: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

La diferencia entre los recibos de meses consecutivos o

sea los excesos o los faltantes de compra, están defini

dos en la segunda igualdad a través de las variables

Todas las variables deben ser no negativas.

2.2 MODELO DE REGRESION LINEAL

En el ambiente financiero y económico se presentan situa

ciones que involucran dos o más variables, una dependien

te y el resto independientes; las cuales es necesario re

lacionar por medio de una función o modelo matemático,

con la finalidad de efectuar pronósticos o establecer

predicciones.

En cualquiera de las situaciones que se deseen y necesi

ten ser analizadas, se ha de recurrir a informaciónhis

tórica que pueden constituir dos o más variables.

De esta manera, lo primero que se hace es graficar los

puntos sobre un plano cartesiano; llamándose a esta

distribución de puntos, diagrama de dispersión, el cual

19 Universidad ~ulonoma de Onldente Secci6n Biblioteca

Page 31: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

determina, por sentido común, o por que el fenómeno ha

sido investigado o estudiado previamente; el modelo mate

mático que va a ser usado en el ajuste de la curva.

En este caso, el modelo escog ido es el modelo de Regre

sión Lineal multiple, el cual presenta la forma:

Siendo:

B. Parámetros 1

Xi Variables predictorias independientes

y : Variable dependiente

E. Efecto aleatorio ó error experimental. 1

2.2.1 Definición de Variables

y : Número de toneladas en conjunto de bagazo a comprar.

Donde :

Xl: Tiempo en meses y como es continuo, este se consti

tuye en el número de observaciones.

X2 : Cantidad de fibra adquir ida del bagazo suministra

do por los ingenios.

20

Page 32: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

X3 : Tiempo anual o mensual utilizado en mantenimiento

preventivo.

X4 : Costos variables e imprevistos

XS : Consumo de fibra apta.

2.2.2 Planteamiento del Modelo

Donde: Ai :

regresión.

y 6

= I:A·X. 1.0 1 1

Son parámetros de aj uste, o coeficiente de

Para el ajuste se requiere de las siguientes ecuaciones

normales:

21

Page 33: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

22

Page 34: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

3. SOLUCION SISTEMATICA DE LOS MODELOS

3.1 MODELO DE PROGRAMACION LINEAL

Sugeto a:

MINIMIZAR Z = 2.500%Mt + 1.500~Lt

=

Xt - Xt - l - Mt + Nt =

Xt,Mt,Nt,Lt ~ O

Para t = (1,2,3, ••• ,n) donde n es el número de meses pa

ra los cuales se está programando el recibo de bagazo.

Para la solución de modelos de programación lineal exis

ten los siguientes métodos:

3.1.1 Método Gráfico

En el cual se presenta una idea intuitiva de lo que es

un modelo de programación lineal y da las bases que ci

mentan su solución. Desgraciadamen te esa es la única

23

Page 35: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

utilidad que tienen los métodos gráficos, o sea el de

ilustrar de manera sencilla los conceptos introductorios

de la programación lineal.

Es posible, aunque francamente no recomendable, resolver

problemas con tres variables de decisión y no más de dos

restricciones.

Para este modelo específico la solución gráfica, implica

ría un poliedro con mínimo 25 puntos extremos a evaluar.

Dado la disponibilidad de la solución, por este motivo

se hace necesario utilizar otro método para resolver

este tipo de problema de programación lineal.

3.1.2 Método Simplex

Para aplicar el método Simplex, el primer paso es conver

tir el sistema con restricciones de desigualdad en un

sistema con sólo restricciones de igualdad.

Para las desigualdades de la forma "~" se introduce una

variable adicional llamada variable de holgura que puede

adoptar cualquier valor no negativo.

Para las desigualdades tI;''', además de la correspondien

24

Page 36: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

te variable de holgura que frente al hecho de llevar sig

no negativo se ha convenido en llamar variable superflua,

se introduce una variable adicional llamada variable ar

tificial, cuyo valor al final de la solución del proble

ma, debe ser nulo, para que la solución sea consistente;

de lo contrario el modelo propuesto no tiene solución.

En el modelo específico de este estudio, se hizo necesa

rio hacer modificaciones al método simplex, por conside

rarse un modelo de minimización no trivial.

Hay varias maneras de dar solución a éste problema:

El método de penalización

El método de doble fase

El más indicado para nuestro caso es el método de pena

lización, el cual consiste en:

Si se tiene:

MINIMIZAR Z = ex

Sugeto a: AX - b

Tendrá corno solución:

MINIMIZAR Z = MAXIMIZAR (-Z) = -ex -MW. 1

sí: W = O

MAXIMIZAR (-Z) + ex + MW. = o 1

Sugeto a:: AX - Xh + W = b

25

Page 37: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Modificar el problema or ig inal para dar lugar a un nue

vo problema, buscando una solución factible y básica, se

logra, afiadiendo un vector W (variable artificial) y pe

nalizando a la función objetivo con un costo MW, donde M

es un vector de valores arbitrarios muy elevado; tenien

do en cuenta que si se trata de:

MINIMIZAR Z entonces se suma el costo penal; y si es

MAXIMIZAR Z entonces se resta el costo penal.

sí el vector artificial tiene alguna componente positi

va, el valor de la función objetivo se elevará conside

rablemente en el caso de minimización.

De otro lado, teniendo en cuenta que el método simplex

siempre trata en cada iteración de mejorar la función

objetivo, si el problema or ig inal no tiene restr iccio

nes inconsistentes, llegará un momento en que W sale to

talmente de la base (W. =0); en el instante en que W= O 1.

y se ha retornado al problema original, la solución ópti

ma esta garantizada por el método simplex.

Si durante la solución del método penal se llega a una

solución óptima pero W:;' O, entonces el problema or ig inal

no tiene solución; es inconsistente.

26

Page 38: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

3.1.2.1 Operación Manual del Modelo:

Como es muy dispendioso resolver el modelo manualmente,

se hace una breve explicación de la forma como se opera

el método Simplex.

Se busca el vector de entrada a la base. Aquel cuyo

z.-C· (R.), sea el más negativo, siendo ésta la co J J J

lumna de trabajo.

Se escoge el vector de salida de la base, siguiendo el

cr i ter io: "El menor coc iente posi ti vo entre el vector b

Y los coeficientes técnicos de la columna de trabajo".

Convirtiéndose éste elemento a· . 1J en el pivote de la

iteración por el método de eliminación de Gauss-Jordan.

Este procedimiento exige tantas iteraciones hasta cuando

los elementos de la fila correspondiente a la Función Ob

jetivo sean mayores que cero (O). Es decir, Z·-C. ~ O J J.

El valor óptimo de Z, es el elemento que aparece en el

último lugar de la fila de la función objetivo; y los

valores de las variables, los que corresponden a la últi

ma base.

27

Page 39: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

3.1.2.2 Solución Sistemática del Modelo

En el anexo 1, se muestra el listado del programa para

resolver el problema propuesto.

El programa está en BASIC y se basa en el método de 2 fa

ses. Para correr el programa, primero es necesario escri

bir los datos, teniendo en cuenta las siguientes normas,

así":

AIX ~ bl

A2X = b 2

A3X ~ b 3

MAXIMIZAR Z = C'X

Se teclean los datos, escribiendo números de líneas suce

sivos, comenzando con el número 1000. Después de cada nú

mero de línea va la palabra DATA seguida de una serie de

números que corresponden

y A3 que se introducen

a las componentes

por filas, hasta

de Al'

agotar

En seguida se introducen en orden las componentes de los

vectores b l , b 2 Y b 3 Y finalmente las componentes

de C'.

El programa Maximiza Z; pero como lo que se busca es

28

Page 40: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Minimizar Z, lo que se debe hacer es: Maximizar (-Z) y

al final cambiarle el signo a la Z resultante pero no al

vector solución.

3.2 MODELO DE REGRESION LINEAL MULTIPLE

Para obtener los modelos lineales, generalmente se ut i

liza la técnica llamada Regresión Lineal, por medio de

la cual se determinan los coeficientes de las diversas

var iables, que mejor predicen los resultados de datos

obtenidos experimentalmente.

La solución de éste modelo de regresión, se hace a tra

vés del método de Mínimos Cuadrados.

3.2.1 Método de Mínimos Cuadrados

Si se acepta de cualquier tabla de valores exper imenta

les, al ser graficada¡ presenta una distribución ir re

guIar (en el sentido de que al ser trazada una curva,

muchos puntos quedan por fuera de ella), como se puede

observar en la grafica 2.

29 Universidad Ilutonoma de Occidente Sección Bib!ioteca

Page 41: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

y

------5

o x

GRAFICA 2 curva de mejor ajuste

Sobre la gráfica se observa que cada punto o valor expe

rimental, tiene su respectivo valor esperado o calculado

sobre la curva o recta de mejor ajuste y entre estos dos

valores hay una diferencia o desviación llamado error ex

perimental o efecto aleatorio, entonces resumiendo:

yo: Valor observado

Yc : Valor estimado o calculado

Ei : Error experimental, donde Ei = YO - Yc

S : Curva de mejor ajuste (para cualquier modelo)

30

Page 42: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

El método de mínimos cuadrados consiste en minimizar la

suma de cuadrados de los errores experimentales, con lo

que se garantiza encontrar la curva de mayor ajuste, lo

cual significa que:

Mínimo

s = n s::. E? ct> Mínimo • I 1 a,:: ..

Ajustar una curva, significa simplemente hallar los valo

res de los parámetros que están presentes en el modelo

escogido, por ejemplo, si es el modelo

Se trata de calcular a partir de una tabla de valores ex

Apoyándose primero en la definición de mínimos cuadrados

y según el número de parámetros del modelo~ así mismo se

debe establecer igual número de ecuaciones normales~ re

curriendo a la derivación parcial: derivando parcialmen

te la curva de mejor ajuste respecto a cada parámetro y

haciendo esta diferencia mínim~.

31

Page 43: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

3.2.2 Solución Manual del Modelo

La operatividad manual de los modelos de regresión y pa

ra la situación analizada a través del presente trabajo,

el Modelo Multiple Lineal

Se realiza de la siguiente manera:

De acuerdo a la teoria de mínimos cuadrados, la curva de

mejor ajuste se define como la sumatoria de los efectos

aleatorios al cuadrado, cuando tienden a ser mínimos.

S = (1 )

i=l

Donde S se define como la curva de mejor ajuste.

Entonces del modelo tomado en análisis, se despeja el

efecto aleatorio.

Ei = Y-AO-A1Xl-A2X2-A3X3-A4X4-ASXS

Reemplazando la ecuación anterior en (1), se obtiene: _ 2

S - (Y-AO-A1Xl-A2X2-A3X3-A4X4-ASXS)

Para que una función sea mínima, se requiere, que su pri

mera derivada parcial sea = O

ds ds ds ds ds ds - = O, = O. - = O, = O, = O, - = O dAO dAS

32

Page 44: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Tomando la primera derivada, tenemos:

ds

Pasando a dividir 2 queda :

L(Y-AO-AlXI-A2X2-A3X3-A4X4-ASXS} = O

Aplicando las propiedades de las sumatorias para una se

rie de sumandos.

Todos los términos internos quedan negativos pero como

está igual a (O), pasan positivos, así:

y así sucesivamente se obtienen todas las ecuaciones; pa

ra sacar la última ecuación, se tiene:

ds

Luego de hallar las ecuaciones normales, es necesario sa

car de cada una de ellas una serie de columnas como se

indica en la tabla 2 y se totalizan individualmente.

De la tabla se obtiene una serie de seis ecuaciones con

seis incógnitasJ las cuales se resuelven por el sistema

33

Page 45: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

algebraico de despeje de ecuaciones simultáneasi pero

dada la complej idad se hizo necesar io utilizar un pro

grama de computador.

3.2.3 Solución Sistemática Del Modelo De Regresión

Lineal Múltiple

El modelo de Regresión Lineal Múltiple se resolvió a

través del paquete de computador "INFOSTAT-STATISTIC" i

el cual fué alquilado por la Universidad del Valle.

Este paquete dentro de los servicios que presta, tiene

el de disefiar gráficos de la variable observada de

acuerdo con sus valores contra tiempo y también el aná

lisis de Regresión Lineal Múltiple.

34

Page 46: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA 2. Resultados Parciales de la $o1uci6n Manual del Modelo de Regresi6n Lineal

SUMATORIA MEDIA DESV.STAND. VARIANZA

TIEMPO X1

1 .-, .:.. 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 .-,.-, LL

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

666 18.50 10.39

107.92

FIBRA X2

12,372 11,867 13,974 8,799 9,537

12,333 11,951 9,332

14,946 12,155 12,951 14,081 11,274 11,746 18,415 10,553 12,093 12,529 12,031 15,542 11,104 12,125 15,018 13,095 12,764 12,570 16,670 12,607 16,443

4,533 9,986

15,313 12,480 12,647 15,735 12,695

454,266 12,618.50 2,495.88 6. 23E+06

35

PERD. TPO X3

11.00 11.00 9.00

18.00 18.00 6.00

17.00 15.00 6.00

10.00 7.00 8.00

14.00 9.00 6.00

17.00 11.00 10.00 10.00 6.00

15.00 12.00 6.00

10.00 6.44

11.05 7.89

17.98 4.64 7.73 8.09 5.44 3.98 7.47

19.21 8.14

370.06 10.28 4.29

18.40

COSTOS X4

4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,000 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 4,800 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300 5,300

169,200 4,700.00

535.41 2.87E+05

Page 47: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

------ --------

TABLA 2 (Cont i nlJac i or¡) --------------

CONSUMO RECIBO X5 y X1*Y X1·····2

10,590 40,897 40,897 1 10,744 40,271 80,542 4 12,834 45,662 136,986 9

9,519 32,762 131,048 16 12,229 32,080 160,400 .-.c:

L.J

12,301 51,368 308,208 36 11,011 33,451 234,157 49 10,412 35,868 286,944 64 13,686 52,586 473,274 81 11,275 43,232 432,320 100 10,731 48,273 531,003 121 14,281 46,383 556,596 144 10,944 37,752 490,776 169 12,086 45,137 631,918 196 15,275 59,537 893,055 225 12,243 33,102 529,632 256 14,783 40,829 694,093 289 12,543 42,850 771,300 324 12, ()32 41,745 793,155 361 15,113 53,420 1,068,400 400 12,140 36,943 775,803 441 12,214 38,395 844,690 484 14,616 51,077 1,174,771 529 11,713 44,567 1,069,608 576 10,476 43,104 1,077,600 6·::·E:\

"'--'

11,775 48,109 1,250,834 676 14,740 60,460 1,632,420 7·-"0 .:../

11,392 39,749 1,112,972 784 14,492 59,159 1,715,611 841 12,165 42,471 1,274,130 900 12,136 44,094 1,366,914 961 15,433 53,488 1,711,616 1,024 11,833 43,186 1,425,138 1,089 11,947 43,254 1,470,636 1,156 15,435 48,874 1,710,590 1,225 12,295 44,215 1,591,740 1,296

"

SUMATORIA 449,434 1,598,350 3.04E+07 16,206 MEDIA 12,484.28 44,398.61 8.46E+05 450.17 DESV.STAND. 1,604.13 7,284.10 5. 16E+05 396.27 VARIANZA 2.57E+06 5.31E+07 2.67E+l1 1.57E+05

36

Page 48: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA --. .::.. (Continuacion) --------------

X1*X2 X1*X3 X1*X4 X1*X5

12,372 11.00 4,000 10,590 23,734 22.00 8,000 21,488 41,922 27.00 12,000 38,502 35,196 72.00 16,000 38,076 47,685 90.00 20,000 61,145 73,998 36.00 24,000 73,806 83,657 119.00 28,000 77,077 74,656 120.00 32,000 83,296

134,514 54.00 36,000 123,174 121,550 100.00 40,000 112,750 142,46-1 77.00 44,000 118,041 168,972 96.00 48,000 171,372 146,562 182.00 62,400 142,272 164,444 126.00 67,200 169,204 276,225 90.00 72,000 229,125 168,848 272.00 76,800 195,888 205,581 187.00 81,600 251,311 225,522 180.00 86,400 225,774 228,589 190.00 91,200 228,608 310,840 120.00 96,000 302,260 233,184 315.00 100,800 254,940 266,750 264.00 105,600 268,708 345,414 138.00 110,400 336,168 314,280 240.00 115,200 281,112 319,100 161.00 132,500 261,900 326,820 287.30 137,800 306,150 450,090 213.03 143,100 397,980 352,996 503.44 148,400 318,976 476,847 134.56 153,700 420,268 135,990 231.90 159,000 364,950 309,566 250.79 164,300 376,216 490,016 174.08 169,600 493,856 411,840 131.34 174,900 390,489 429,998 253.98 180,200 406,198 550,725 672.35 185,500 540,225 457,020 293.04 190,800 442,620

SUMATORIA 8.56E+06 6,434.81 3.32E+06 8.53E+06 MEDIA 2.38E+05 178.74 9.22E+04 2.37E+05 DESV.STAND. 1.49E+05 130.06 5.78E+04 1.42E+05 VARIANZA 2.21E+10 1.69E+04 3.34E+09 2.01E+10

37

Page 49: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA ~ L (Continuacibn)

--------------

X2*Y X~A~ ~ ~

. - - X2*X3 X2*X4

5.1E+OB 1.5E+OB 1.36E+05 4.95E+07 4.8E+OB 1.4E+OB 1.31E+05 4.75E+07 6.4E+OB 2.0E+OB 1.26E+05 5.59E+07 2.9E+08 77422401 1.5BE+05 3.52E+07 3.1E+OB 90954369 1.72E+05 3.81E+07 6.3E+OB 1.5E+08 7.40E+04 4.93E+07 4.0E+OB 1.4E+OB 2.03E+05 4.7BE+07 3.3E+OB 87086224 1.40E+05 3.73E+07 7.9E+08 2.2E+08 8.97E+04 5.98E+07 5.3E+OB 1.5E+OB 1.22E+05 4.86E+07 6.3E+OB 1.7E+08 9.07E+04 5.18E+07 6.5E+OB 2.0E+OB 1.13E+05 5.63E+07 4.3E+OB 1.3E+OB 1.58E+05 5.41E+07 5.3E+OB 1.4E+OB 1.06E+05 5.64E+07 1.lE+09 3.4E+OB 1.10E+05 B.84E+07 3.5E+08 1.1E+08 1.79E+05 5.07E+07 4.9E+08 1.5E+OB 1.33E+05 5.BOE+07 5.4E+08 1.6E+08 1.25E+05 6.01E+07 5.0E+08 1.4E+OB 1.20E+05 5.77E+07 B.3E+OB 2.4E+OB 9.33E+04 7.46E+07 4.1E+OB 1.2E+08 1.67E+05 5.33E+07 4.7E+08 1.5E+08 1.46E+05 5.82E+07 7.7E+08 2.3E+OB 9.01E+04 7.21E+07 5.BE+OB 1.7E+OB 1.31E+05 6.29E+07 5.5E+OB 1.6E+OB B.22E+04 6.76E+07 6.0E+OB 1.6E+OB 1.39E+05 6.66E+07 1.0E+09 2.BE+OB 1.32E+05 8.B4E+07 5.0E+08 1.6E+08 2.27E+05 6.68E+07 9.7E+OB 2.7E+OB 7.63E+04 8.71E+07 1.9E+OB 2.05E+07 3.50E+04 2.40E+07 4.4E+OB 9.97E+07 B.OBE+04 5.29E+07 8.2E+OB 2.3E+08 8.33E+04 B.12E+07 5.4E+08 1.6E+08 4.97E+04 6.61E+07 5.5E+OB 1.6E+OB 9.45E+04 6.70E+07 7.7E+OB 2.5E+OB 3.02E+05 B.34E+07 5.6E+OB 1.6E+OB 1.03E+05 6.73E+07

SUMATORIA 2.1E+l0 6.0E+09 4.52E+06 2.14E+09 MEDIA 5.74E+OB 1.65E+OB 1·. 25E+05 5.95E+07 DESV.STAND. 2.00E+08 6.12E+07 4.9BE+04 1.48E+07 VARIANZA 4.00E+16 3.75E+15 2.4BE+09 2.19E+14

38

Page 50: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA .-. ..::.

--------------

X2*X5 X3*Y

1.31E+08 4.50E+05 1.27E+08 4.43E+05 1.79E+08 4.11E+05 8.38E+07 5.90E+05 1.17E+08 5.77E+05 1.52E+08 3.08E+05 1.32E+08 5.69E+05 9.72E+07 5.38E+05 2.05E+08 3.16E+05 1.37E+08 4.32E+05 1.39E+08 3.38E+05 2.01E+08 3.71E+05 1.23E+08 5.29E+05 1.42E+08 4.06E+05 2.81E+08 3.57E+05 1.29E+08 5.63E+05 1.79E+08 4.49E+05 1.57E+08 4.29E+05 1.45E+08 4.17E+05 2.35E+08 3.21E+05 1.35E+08 5.54E+05 1.48E+08 4.61E+05 2.20E+08 3.06E+05 1.53E+08 4.46E+05 1.34E+OB 2. 78E+05 1.4BE+08 5.32E+05 2.46E+08 4.77E+05 1.44E+08 7.15E+05 2.38E+08 2. 74E+05 5.51E+07 3.28E+05 1.21E+08 3.57E+05 2.36E+08 2.91E+05 1.48E+08 1.72E+05 1.51E+OB 3.23E+05 2.43E+08 9.39E+05 1.56E+08 3.60E+05

SUMATORIA 5.77E+09 1.56E+07 MEDIA 1.60E+08 4.34E+05 DESV.STAND. 4.93E+07 1.41E+05 VARIANZA 2.43E+15 1.98E+10

39

(Cont irllJaci brd

X 3""'2

121.0000 121.0000 81.0000

324.0000 324.0000

36.0000 289.0000 225.0000

36.0000 100.0000 49.0000 64.0000

196.0000 81.0000 36.0000

289.0000 121.0000 100.0000 100.0000

36.0000 225.0000 144.0000 36.0000

100.0000 41.4736

122.1025 62.2521

323.2804 21.5296 59.7529 65.4481 29.5936 15.8404 55.8009

369.0241 66.2596

4.47E+03 124.07 101.58

1.03E+04

X3*X4

44,000 44,000 36,000 72,000 72,000 24,000 68,000 60,000 24,000 40,000 28,000 32,000 67,200 43,200 28,800 81,600 52,800 48,000 48,000 28,800 72,000 57,600 28,800 48,000 34,132 58,565 41,817 95,294 24,592 40,969 42,877 2B,832 21,094 39,591

101,813 43,142

1.72E+06 4. 78E+04 2.00E+04 3.98E+08

Universidad "UlOnorna de OtCidentt ~

Sección Bibtioteca

Page 51: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

TABLA ~ L (Continuacibn) --------------

X3*X5 X4*Y X4 A 2 X4*X5

116,490 1.6E+08 1.60E+07 4.24E+07 118,184 1.6E+08 1.60E+07 4.30E+07 115,506 1.8E+08 1.60E+07 5.13E+07 171,342 1.3E+08 1.60E+07 3.81E+07 220,122 1.3E+08 1.60E+07 4.89E+07

73,806 2.1E+08 1.60E+07 4.92E+07 lB7,1B7 1.3E+08 1.60E+07 4.40E+07 156,180 1.4E+08 1.60E+07 4.16E+07

B2,116 2.1E+08 1.60E+07 5.47E+07 112,750 1.7E+08 1.60E+07 4.51E+07

75,117 1.9E+08 1.60E+07 4.29E+07 114,248 1.9E+08 1.60E+07 5.71E+07 153,216 1.8E+08 2.30E+07 5.25E+07 108,774 2.2E+08 2.30E+07 5.80E+07 91,650 2.9E+08 2.30E+07 7.33E+07

208,131 1.6E+08 2.30E+07 5.88E+07 162,613 2.0E+08 2.30E+07 7.10E+07 125,430 2.1E+08 2.30E+07 6.02E+07 120,320 2.0E+08 2.30E+07 5.78E+07 90,678 2.6E+08 2.30E+07 7.25E+07

182,100 1.8E+08 2.30E+07 5.83E+07 146,568 1.8E+08 2.30E+07 5.86E+07 87,696 2.5E+08 2.30E+07 7.02E+07

117,130 2.1E+08 2.30E+07 5.62E+07 67,465 2.3E+08 2.81E+07 5.55E+07

130,114 2.5E+08 2.81E+07 6.24E+07 116,299 3.2E+08 2.81E+07 7.81E+07 204,828 2.1E+08 2.81E+07 6.04E+07 67,243 3.1E+08 2.B1E+07 7.6BE+07 94,035 2.3E+08 2.B1E+07 6.45E+07 9B,180 2.3E+OB 2.81E+07 6. 43E+07 83,956 2.8E+08 2.81E+07 8.18E+07 47,095 2.3E+OB 2.B1E+07 6.27E+07 89,244 2.3E+OB 2.B1E+07 6.33E+07

296,506 2.6E+08 2.B1E+07 8.1BE+07 100,081 2.3E+OB 2.B1E+07 6.52E+07

SUMATORIA 4.53E+06 7.6E+09 B.06E+OB 2.12E+09 MEDIA 1.26E+05 2.10E+OB 2.24E+07 5.90E+07 DESV.STAND. 5.11E+04 4.73E+07 4.96E+06 1.16E+07 VARIANZA 2.62E+09 2.24E+15 2.46E+13 1.34E+14

40

Page 52: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

4.3E+08 4.3E+08 5.9E+08 3.1E+08 3.9E+08 6.3E+OB 3.7E+08 3.7E+08 7.2E+08 4.9E+OB 5.2E+08 6.6E+08 4.1E+08 5.5E+08 9.1E+08 4.1E+08 6.0E+08 5.4E+08 5.0E+08 8.1E+08 4.5E+08 4.7E+08 7.5E+08 5.2E+08 4.5E+08 5.7E+OB 8.9E+08 4.5E+08 8.6E+08 5.2E+08 5.4E+08 8.3E+08 5.1E+08 5.2E+08 7.5E+08 5.4E+OB

SUMATORIA 2.0E+10 MEDIA 5.62E+08 DESV.STAND. 1.56E+OB VARIANZA 2.42E+16

TABLA 2 --------------

1.1E+08 1.2E+08 1.6E+OB

9.06E+07 1.5E+08 1.5E+08 1.2E+08 1.1E+OB 1.9E+08 1.3E+08 1.2E+08 2.0E+OB 1.2E+08 1.5E+08 2.3E+08 1.5E+08 2.2E+08 1.6E+OB 1.4E+08 2.3E+08 1.5E+08 1.5E+OB 2.1E+08 1.4E+08 1.1E+08 1.4E+OB 2.2E+08 1.3E+08 2.1E+08 1.5E+08 1.5E+08 2.4E+08 1.4E+08 1.4E+OB 2.4E+08 1.5E+08

5.7E+(~ 1.58E+08 4.13E+07 1.71E+15

41

(Continuacibn)

Page 53: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

4. CONCLUSIONES

1 MODELO DE PROGRAMACION LINEAL

De acuerdo al modelo planteado para mini zar los costos

del Bagazo se requiere planear el recibo de bagazo para

4 meses¡ es decir n=4, teniéndo en cuenta que los reque

rimientos de Bagazo para esos 4 meses es:

b l = 40.897, b 2 = 40.271, b 3 = 45.662 Y b 4 = 32.762

Si se supone que inicialmente no hay Bagazo almacenado,

es decir LO = O Y que en este momento no se está reci

biendo Bagazo, o sea Xo = O, se tiene entonces que las

ecuaciones del modelo para t=(1,2,3,4) en forma matri

cial son matr ices y vectores de la formulación A2 que

dice:

Además se sabe que Cl = 2.500 y C2= 1.500, entonces

las ecuaciones serían:

42

Page 54: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Vector de costos: el =

(2500,2500,2500,2500,1500,1500,1500,1500,0,0,0,0,0,0,0,0)

Matriz de restricciones:

o O O O -1 O O O 1 O O O O O O O

O O O O 1 -1 O O O 1 O O O O O O

O O O O O 1 -1 O O O 1 O O O O O

O O O O O O 1 -1 O O O 1 O O O O

A2= -1 O O O O O O O 1 O O O 1 O O O

O -1 O O O O O O -1 1 O O O 1 O O

O O -1 O O O O O O -1 1 O O O 1 O

O O O -1 O O O O O O -1 1 O O O 1

Vector de requerimientos:

b = (40897,40271,45662,32762,0,0,0,0)

De acuerdo a la solución del modelo, tenernos:

Una función objetivo Z = 111 I 459.500, la cual es. la solu

ción óptima.

Para analizar estos resultados es necesario recurrir a

la determinación de los precios de sombra.

43

Page 55: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Los precios de sombra se determinan sobre el valor de

las variables de holgura del tablero final para cada uno

de los recursos¡ en este caso específico, se tiene que:

El recurso 1: 40.897

El recurso 2: 40.271

El recurso 3: 45.662

El recurso 4: 32.762

Entonces el precio de sombra del recurso i mide el valor

marginal de este recurso¡ es decir la tasa a la cual se

podría incrementar Z; incrementando en una unidad la

cantidad de este recurso (b i ) del que se está dispo

niendo. Entonces: Los recursos son: b1=40.897,

Incrementando:

b1 a 40.898 AZ = O Z = 111'459.500

b 2 a 40.272 AZ = -500 Z = 111'460.000

b 3 a 45.663 AZ = -2.000 Z = 111'461.500

b 4 a 32.763 AZ = O Z = 111'459.500

Quiere decir que al mover b1 a 40.898 Y resolver nueva

mente por el método simplex se obtiene un Z = 111'459.500

44

Page 56: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

De igual manera si b2 se incrementa a 40.272, al resol

ver por el método simplex, se obtendrá un valor de Z =

111'460.000, se incrementa a 45.663 , se obtendrá

un Z de 111'461.500 y por último si se incrementa b4 a

32.763, se obtiene un Z = 111'459.500

Si simultáneamente se aumentan los recursos a:

Se obtendrá un Z = 111' 459.500 + 1AZ

Entonces: Z = 111'459.500 + 2.500 = 111'462.000

Como se puede constatar con la solución del computador

en el anexo 2.

Una solución óptima para un modelo de programación li

neal consiste en dos partes: Los valores óptimos de las

variables de decisión y el valor óptimo (máxima utilidad

o mínimo costo) de la función objetivo.

Los parámetros en un modelo de programación lineal pue

den ser ligeramente o incluso sumamente erróneos debido

45

Page 57: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

a que esos, muchas veces se buscan sobre estimados deri

vados de datos quizás no muy confiables, o sobre "buenas

conjeturas".

En los modelos de

que son estímados

programación

más a menudo

lineal, los parámetros

son: los coeficientes

(utilidades uni tar ias o costos uni tar ios) de las varia

bIes de la función objetivo, los recursos de las res

tricciones y los coeficientes de las variables de res

tricciones.

2 MODELO DE REGRESION LINEAL

Como se puede observar en el anexo 3, los resultados ob

tenidos del modelo de regresión lineal, indica que hay

un 83% de confiabilidad, dado por el R-SQUARED, de la

varibilidad total; o sea que el ajuste de regresión es

muy bueno, ya que el 17% restante se refiere a la varia

bilidad encontrada por factores no controlados, dentro

del modelo tales como: confiabilidad en los <latos de

costos, inferencias del tiempo (invierno, verano), la

pérdida de tiempo está sujeta a cambios ya que no se pue

de precisar el tiempo en que van ha estar parados los

ingenios.

46

Page 58: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Si se tiene en cuenta que no se podr ía hacer una extra

polación, no se puede hacer estimaciones con un alto

grado de confiabilidad para valores fuera del rango; es

decir tratar de hacer estimaciones para unos per íodos

demasiado largos, sin tener en cuenta ninguno de los

valores que hemos involucrado aquí, o la varibilidad que

ellos presentan en el tiempo, por ejemplo no se puede

tratar de hacer estimaciones para más de un año, si no

se tiene en cuenta que los costos pueden variar, que la

pérdida de tiempo en los ingenios también está sujeta a

cambios, que las toneladas de fibra producida por

determinada cantidad de bagazo es una cantidad muy

variable.

Por lo tanto se puede utilizar este modelo teniendo en

cuenta siempre todas las restricciones a que esta suje

ta.

S i se reemplaza cada uno de los valores de las var ia

bIes de consumo, fibra, costo y perdida en la ecuación

de regresión determinada a través del computador, se

pueden constatar los valores proyectados de recibo de ba

gazo dados en la columna identificada como FITTED.

47

Page 59: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Ecuación de regresión:

y = 19.102+1.2062X2-766.96X3+O.85342X4+1.1173X5

RECIBO = 19102+1.1173*(CONSUMO)+0.85342*(COSTO)-766.96

* (PERDIDA) +1.2062* (FIBRA)

reemplazando los valores del primer mes, se tiene:

RECIBO = 30934.21+3413.68-8436.56+14923.11

RECIBO = 40834.43

Este valor coincide con el registrado en el anexo 4

columna FITTED.

3 COMENTARIOS

Todo científico dedicado a la investigación de opera

ciones sabe que ~sta como todas las actividades de in

vestigación, está acunada en el fracaso.

Cuando se tiene una apreciación de lo que se piensa qu~

es realmente el problema, hay 2 caminos para abordarlo.

Es muy improbable que se encuentre una solución exacta,

para un problema exacto. Habrá un nivel de aproxima

ción. Puede encontrar, bien una solución exacta a un

48

Page 60: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

problema aproximado, bien una solución aproximada a un

problema exacto.

El investigador intentará formular una aproximación del

problema real, de la que derivará una solución exacta.

Puede entonces encontrarse con que al presentar su res

puesta a la dirección, la reacción del ejecutivo sea:

"Muchas gracias". Esta contestación muchas veces hiere

lqs íntimos sentimientos del investigador operacional,

porque ha desarrollado, algunas veces en condiciones de

gran dificultad matemática, una solución exacta a un

problema, de la cual está realmente orgulloso. Pero no

tiene ninguna posibilidad de ser puesta en práctica si

lo que ha presentado es una solución a un problema que

no existe en opinión del ejecutivo.

El arte de construir el modelo es el centro de la in

vestigación de operaciones; el defecto básico de la ma

yor parte de la literatura sobre investigación opera

cional es que presenta un modelo para cada caso y en

cierta manera parece que se trata de un modelo único.

Hay una base subjetiva en la construcción del modelo,

porque la operación de lo que es real será personal.

49 Universidod I (¡Ionomo de Occidente Sección Biblioteca

Page 61: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Aunque nuestras percepciones de la realidad fueran

idénticas, los modelos construidos serán diferentes, ya

que no hay un único modelo concreto.

Uno de los problemas con que nos enfrentamos en inves

tigación de operaciones es la dificultad de realizar

estudios comparativos o de comprobación. Los científi

cos de laborator io siempre pueden comprobar su trabajo

repitiéndo los experimentos. En investigación de opera

ciones esto es imposible, porque el mero hecho de que se

haya efectuado la investigación habrá afectado ya a la

empresa y cualquier nuevo estudio ser ía llevado a cabo

en condiciones distintas de las originales.

50

Page 62: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

BIBLIOGRAFIA

HILLIER, F.S. y G.J. LIEBERMAN. Introducción a la Inves

tigación de Operaciones, 2a. Edición, San

Francisco: HOlden-Day, Inc., 1974

MURRY LASSO M.A. y CHICUREL UZIEL E., Aplicación de Compu

tación a la Ingeniería, 3a. Edición, Editorial Limu

sa S.A.¡ México, 1975

PLATA A., Fundamentos de Estadística, Universidad Santia

go de Cali, 1984 - 249 pág. (Conferencias)

PRAWDA WITENBERG J., Métodos y Modelos de Investigación

de Operaciones, Volúmen I, Modelos Determinísticos,

3a. Edición, Editorial Limusa S.A.¡ México 1, 1981

RIVETT,' P., La Investigación Operacional, la. Edición,

Editorial Labor, S.A., Barcelona, 1971 - 197 pág.

SHAMBLIN, J.E. Y G.T. Stevens, Jr., Investigación de

51

Page 63: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Operaciones, Método Fundamental, New York, Mc.

Graw-Hill, Book Company, 1975

TAHA, H.A., Introducción a la Investigación de Operacio

nes, New York, Mc. Millan Publishing Co. Inc., 1971

52

Page 64: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 1. Programa de Computador IIOPTLINII

1 (-j01 (1 10 7 SAVE uOPTLIN.basu:ENO 10 F\EAD 69 :;'0 IF 69=9. 99'3:::01E+:::2 THEN 60TO SO :30 RESTORE 40 60TO 101 SO PR 1 NT " NO HA 1 NTRODUC 1 DI) LO~:; DA lOS. PARA 1 NTRI)[)!JC: I R SI 6A LA~:; " 60 PRINT " SIGUIENTES INSTRUCCIONES:" 70 PRINT • ;::0 F'R 1 NT " COMENZANDO POR 1000 NiJt1ERE LAS ';L J NEAS DE UNO EN UNO," :32 PRINT " ESCRIBIENOO DE~:;PUES DEL NUt'lERO ~LA PALAE:RA DATA y DESPI)f.S IJ

84 PR UH " LO::; COEF I C 1 ENI ES [lE CAOA RES1fÜCC I (IN, LAS CUAl.E~; SE [lE E:EJJ" 8S PRINT " ORDENAR EN LA SIGUIENTE FORt1A:" 90 PR 1 NT ,. PR I t1ER(1 LA~: DE~:: I GUAL [lA[JE~; 't1ENOR (1 J GlJAl. I 11

92 PRINT "OES~)ES LAS IGUALDADES :" 94 f.'R 1 NT ,. F 1 NAU1E.NTE:. LA~; [lE~; 1 GI)ALOA[lE.S 'MAY(IF-~ (1 1 CiUAL I • IJ

9S PR 1 N T ,. DESPlJES DE TERt1 1 NAR CON l.OS COEF I CIEN rE~3 ~:E IN fROOiJCt: a

96 PRINT "EL. VEClOR DEL LA[l(1 DE:.RFCHO y FINAl.MENTE EL VEC1I)f~ " 97 PRINT " DE COEFICIENTE DE COSTOS ." -:~::: F'R I NT "(:t)AN[)(! HAYA TFRf1 I NADO DE F~:-;Cf~(IE: 1 R LO~:; DA 1 OS E~:;CR 1 f:A H. t<i;~:JU':!' 99 PRINT "'RUN' y CONTESTE AL LAS PREGUNTAS :" 100 SlOP 101 C=1 102 [lIM 0$·( 1) 10::: f.'R I NT " El. I.J A 104 PRINT " CLAVE lOS PRINT "

UNA OPC 1 Ot'J PARA LA I t1f'RE~: 1 (IN OE RE~::UL T ADO::' " : S= ARREGLO SIMPLEX y BASE EN CADA ITERACION"

f:=E-:A~:E EN CADA 1 TERAC 1 (IN" 106 PRINT " R=RESUlTAOO FINAL " 107 PRINT "OPCION " ; : INPUT 0*· 10'3 PRINT 111) PRl NT 111 PRINT 1 1 f. INPUT 117 PRINT

11 ESCR 1 E:A SEPARADO CON COt1AS EN NUt1ERI) DE RELAC 1 ONE::; "El': NlJt1ERO DE VAR I ABLES DEL F'ROBLEt1A ": H,N

1 ;"4 f.'R I NT " ESeR 1 BA CUANl (lS 'MENOR 1 GUAL " I IGUAL; 128 INPUT L,E,G 1::::0 PRINT 1 ::::;;:' IF LofE+G=M THEN GOTO 1411 1::::1; PRINT 11 LOS DATOS SON INCONSISTENTES" 1:"::7 STOP 144 B=ri+N+G+ 1 : ..,,'=r1 : 1",19=1",1+ 1 152 DIM A(I,.,I'3, f:) 180 r1=r1-1: H= 1 1 :;:::: FOR 1 =0 TO 1",1+ 1 192 FOR J=1 TO 8 1 ":lE. AO, . .1)=0 200 Nt::XT 204 NEXT 208 FOR 1=0 TO ti 212 FOR J=1 TO N

53

I NA YOR 1 (-iUAl.' . ii

Page 65: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 1. (Continuación)

? 1 f. RE Al) A ( 1 , J ) 220 NEXT ~'¿'Ll NEXT 228 FOR 1=0 TO M 2::-:2 READ A( 1 , E:) 236 NEXT 240 FOR J=l TO N 244 REAO A(W,.]) 250 A(\t.',J)=-A(I,.,',J) • 2.S'2 r\lt:XT 2Sf. FOR K=l TO M+l 260 A(K-l,N+6+K)=1 )~Ll A(K-l,O)=K+N+G 2 E,::: Nf.XT 272 IF E{)O THEN 60Tel 2::::0 216 IF 6=0 THEN 60TO :340 :;:::;:0 ¡:. (IR K=L +E + 1 TO M+ 1 284 A(K-l,K+N-L-E)=-l ;. '::-:::: NE- X T 2':1':-:' I,.,I=W+ 1 2'3f, 0=0 :300 FOR J=1 TO N+G ::::1)4 ::;:::1)

:308 FOR I=M-G-E+l TO M :::12 ~;=~::;-tA( 1 , . ..1) :316 Nt:-:XT :::::;::'0 A( 1,..1, J) =-::; 32d IF A(W,J»Q THEN Goro 336 ::-::?::: Q=A( \t.I,.J) :~!:32 (:=.J :;::::f, NE X T :340 LF'R 1 N r ::::LlLl lPRINT "SUS VARIAf:LFf;";H;" HASTA:";N :348 IF G=O THEN 60ro :356

• :::~,¿' lJ-'R 1 NT 11 VAR 1 ABLE::; DE HOL6UF-:A DE LA::; 't1A',/CIR 1 GUAl' 11 ; N+ 1 ;" HA':;' A ¡¡; !.J-! ':-356 IF L=O THEN :364 :;::60 LPR 1 NT "VAR 1 Af:LES DE HOLGtJRA DE LAS ' MENOR IGUAL'''; ~J+G+ 1 ;" H~:::l A "; tH (-;.1 i. 364 IF 6+E=0 THEN 372 ::-:6:;: LF'RINl "VARIAf:LES ARTIFICIALES 11 ;N+G+L+l;" HASTA 11 ;f:-l . 372 IF O$="R" THEN 379 ::::7 E, BOSl.Jf: 6:;:6 379 IF G+E=O THEN 512 380 IF Q=I) THEN GOTO 540 384 IF O$<>"R" THEN 564 ::::::::! H=H+ 1 392 LET Q=9.99997E+32 39f, l.ET R=-l 400 FOR 1=0 TO M

54

Page 66: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 1. (Continuación)

L1(1l1 H A( 1,(:)<=0 lHf.N 4:2'0 408 IF A(I,B)/A(I,C»Q THEN 420 d12 Q=A(I,8)/A(I,C) 416 R=I 4;'0 Nf.XT 424 IF R)=-.5 THEN 440 428 PRINT u LA S(~UCI0N ES INFINITA u

4:32 GIY::U8 6:36 d:;:f:. ~:;l(IP

440 P=A(R,C):A(R,O)=C 44::: HIR ..1=1 10 B 452 ACR,J)=A(R,J)/P 4~,6 NEXT 460 FOR 1=0 TO W d~4 lF I=R THEN 492 468 FOR J=1 TO 8 472 IF J=C THEN 4BB 476 A(I,J)=A(I,J)-A(R,J)tA(I,C) 4:::0 IF Af::::(A(J,J)>lE-Of: THEN 4:~:::: 4::: 4. A ( 1 , J ) =0 4:~:::: NEXT .J 492 Nf::XT .119f. FOR 1=0 10 1.1.1

500 A ( 1 , e ) =0 504 NEXT S08 A(R,C)=1 512 G~=O 516 FOR J=1 TO N+G+L 520 IF ArW,J»Q lHEN 532 .'524 {~=A(W , . .0 ~I¿':~: (:=.J .S32 NEXT 536 GOTO ::::80 540 IF W=M+l THEN 551 .~,4L1 1,.,1=1,.,1-1 54::: 130 ro 512 SSl F'RINT S52 PRINT f·S:;: HIR 1 =0 TO r'l 554 lF A(I,O){N+G+L+l THEN 556 555 IF A(I,B)<>O THEN SSE: 556 NEXT . 5b7 60TO 560 ".

S5S F'RINT 11 NO HAY SOLlICION FACTIBLE " 559 Goro lOOO SE,O LPR 1 NT "RESF'UEST AS : " 561 LPRINr 564 LF'RINT 56::: 1 F (~~=o THEN .5 76 572 l.F'RINT "E-:A:=:E ANTES DE ITERACI0N";H .576 LPRINT " VAR.","VALOR" ~RO F(~ 1=0 TO M 5S4 IF A(I,O)=O THEN 592

55

Page 67: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 1. (Continuaci6n)

.~,:::::: l.f.'R INT A( 1 , (1) , A( 1 , E!) 5'32 NEXT 5~::: LF'RINT S'34 l.F'RINT "VAL(IR DE LA FUNCION (IE-:.JETIVO ",A(W,f:) 596 IF O()O THEN 388 ';,00 LPRINT 60-4 LPRINf 608 LPRINl " VARIAE~ES DUALES:" 612 LF'RINf "COI..IJ¡,tNA", "VALOR" €',1 f. FCIR ,J=N+ 1 1(1 B-G-l 620 l.PRINf J,A(W,J) ':,24 Nf.XT 626 IF O$="R" THEN 632 ';,28 GO~;Uf: ';;:3f. 632 60fO 7000 ';,:::6 LF-'R 1 Nl 638 IF 0$="8" THEN 676 6/11) l.F-'f; 1 NT E,L1 LI. l.F-'R 1 Nl" ARREGl.O SI MF'l.E. X DF::;F-'Uf: !;; DE "; H-l ; 11 Il t.RAe HI!-JE.::;" 648 FOR 1=0 TO W 6b2 FOR J=1 TO 8 656 LPRINf A(I,J), 6';·0 NEXT 664 LPRINf 6E.::: LF-'R 1 NT 672 ,,,1:-: X. T 6"76 Rf:.l Uf.:N 1000 DAlA 0,0,0,0,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 1001 DATA 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 1002 DAlA 0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0 1003 DATA 0,0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 1005 DATA -1,0,0,0,0.0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0 1006 DATA 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0.0,1,0,0 1007 DATA 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 1008 DATA 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 1009 DAlA A0897,Ll.0271,4~f.62,32762,O,0,0,0 1010 DATA -2500,-2500,-2500,-2500,-1500,-1500,-1500,-1500.0,0,0,0.0.O,0.0 6090 DATA '3.99998E+32 700!) ENO

56

Page 68: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 2. Resultados de Computador del Modelo de Programaci6n Lineal ~,I)~: VAr, 1 Af-:U·::;: 1 HA~;l A: 1 f, VAR 1 AE:LES AR f 1 F 1 (. 1 ALE:; 1 7 HAS fA 24

f:A:::E ANl ES VAR.

DE I1ERAC.IClN 1

17 18 19 20 21 --;.."::,. A .. A ..

24

VAl.OR 40:::97 40271 4S~E.2 :32762 O (1

O O

VAU)R DE LA FLJNCION (lf:.JE1IVI)

BA:::E AN fES DE ITERAC ION 2 VAR . VALOr.: 17 40897 18 40271 19 45662 ?O 21

j .-.' , ..

o O (1 (1

VAU)R [lE LA FlJNC 1 ÜN (1E:.Jfl 1 VI)

BA':;t": AN TES DE ITEf':AC 1 ON ::: \,f:¡F>: . VALüR 17 ¡::.: 19 20 21 .-.. -, :-::0'

11 1 .-.' ,.

.ct()~::97

40271 45E,62

,0 . o o

VAUIR DE LA FlJNCI (IN I)E:.JETI VO

BA::;E AN TES DE VAR. 17 1 0:-

'-'

19 2()

21 10 11 1 ;:'

ITERACION 4 VALOr.:

40:397 40;:-71 4.S662 32762 O O l)

O

VAL(IR [lE LA Fl)NC 1 (IN I)E-:JET 1 VI)

57

o

o

l)

(1

Page 69: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 2.

f:A':;E. ANTH; VAR. 17 18 19 2c) '3 10 11 12

(Conti nuac16n)

[lE. 11 Ef"AC 1 (IN 5 VAt.OR

40:;:97 40271 .15662 :32762 O O • O 1)

VALOR DE LA FlJNCION OE:JETIVO

BASE ANTES DE VAFe

ITERACION 6 VAUIR

17 1 ::: 1'3 1

10 11 t .-, JL

81::::-5 7.S09 12'300 :;::27E'L' :327':,2

:327E,2 :=:27E.2

VALOR DE LA FUNCIClN·J)E:JETIVO

E:A~::t: AN TES \.lAR. 17 lE. 1'3 1

10 11 12

DE ITERACION 7 VAL(IF\

750'3 -5::::'31 40271 40271 40271 40271 327E.2

VALOR DE LA FllNCICtN l)f:JETIVO

BASE: ANTES DE I':rERACION 8 VAR. VALOR t= -' lf, 1'3 1 9 10 11 12

626 81 :;:-5 41:39 40:::'37 40897 40897 40897 ::':27E.2

VALOR DE LA FllNCION OE:.JETIVO

o

1 f.::::57 S

".

58

Page 70: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 2.

f:A:::E ANl E::: VAR. 6 16 S 1 9 10 11 12

(Continuación)

[lE I1FRACION 9 VAt.OR

:;::;::=:.5 . 3:;:::: 9.514.667 1 :;:79 . E.E.7 42276.67 1J.227E· .67 42276.67 42276. E.7

VAl.(IR DE l.A FlJNC 1 ON OB.) E TI VO RE:::PUES rAS:

VAR. ,-:. '2

'9 10 11 12

VAU)R 269.5 . .5 10204 . .5 ~ 2069 . .5 r 40:::97 r 40:::'37 42~166 . .s 42966.5 :::27':.2 ,.-

VALOR DE l.A F\)NC 1 (IN (IE-:,JET 1 VO

VARIABLES DUALES: (:(ILUf'iNA VAUIR

17 o 18 -500 19 -2000 L'O O 21 2500

2500 2000 (1

-1 . 11 L1S9.~.E +0:::

59 I U'ni~elsldod . UI~II()mO de Occidente Secci6n Bibliote(o

Page 71: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 3. Resultados de Computador del Modelo de H~~resi6n Lineal Multiple

MULTIPLE LINEAR REGRESSION ----------------------------------------------------

OEPENOENT VARIABLE RECIBO

INOEPENOENT VARIABLE (S) (1) CONSUMO (2) COSRTOS (3) PERDIDA (4) FIBRA

OBSERVATION RANGE : 1 - 36

NUMBER OF VALlO OBSERVATIONS = 36

NAME COEFFICIENT STAND. ERROR COEF. ----------- ----------- ------------------CONSTANT 19102. 6536.9 CONSUMO 1.1173 0.47531 COSTOS 0.85342 1.0801 PERDIDA -766.96 138.86 FIBRA 1.2062 0.29936

REGRESSION EG!UATION

T-VALUE ---------

2.9222 2.3507

0.79014 -5.5233

4.0293

RECIBO = 19102+(1.1173*CONSUMO)+(0.85342*COSTOS)­(766.96*PERDIDA)+(1.2062*FIBRA)

***SUMARY OF REGRESSION RESULTS***

R-SG!UARED STO. EROR OF ESTIMATE

= 0.831474 = 3222.3984

DURBIN-WATSON STATISTIC = 1.5495

---ANALYSIS OF VARIANCE---SUMS DEGRESS MEAN F-RATIO OF OF FREEOO~1 SGUARES

REGRESSION *********** RESIDUAL ***********

TOTAL ***********

4 ************ 31 ************ 35

60

38.237

Page 72: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 3. (Continuación)

LOWER UPPER

OBS ACTUAL BAND FITTED BAND RESIDUAL % DEV.

1 40,897 33,893 40,835 47,776 0.62227 0.15

-, Lo 40,271 33,468 40,398 47,328 (126.70) (0.31>

3 45,662 39,954 46,808 53,663 (1,146.20) (2.51>

4 32,762 22,392 29,960 37,527 2,802.30 8.55

5 32,080 26,652 33,878 41,104 (1,797.70) (5.60)

6 51,368 39,628 46,534 53,440 4,833.80 9.41

7 33,451 29,088 36,196 43,303 (2,744.60) (8.20)

8 35,868 26,690 33,901 41,113 1,966.80 5.48

9 52,586 44,206 51,233 58,261 1,352.50 2.57

10 43,232 35,235 42,105 48,975 1,126.70 2.61

11 48,273 37,785 44,759 51,732 3,514.50 7.28

12 46,383 42,341 49,321 56,301 (2,938.00) (6.33)

13 37,752 31,446 38,288 45,130 (535.75) (1.42)

14 45,137 37,276 43,968 50,660 1,169.20 2.59

15 59,537 50,409 57,876 65,343 1,661.10 2.79

16 33,102 29,622 36,569 43,515 (3,466.60) (10.47)

17 40-,829 39,009 45,866 52,722 (5,036.80) (12.34)

18 45,850 37,988 44,656 51,324 (1,805.90) (4.21>

19 41,745 36,804 43,484 50,164 (1,739.30) (4.17)

20 53,420 47,122 54,230 61,337 (809.52) (1 .52)

61

Page 73: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 3. (Continuaci6n)

LOWER UPPER

OBS ACTUAL BAND FITTED BAND RESIDUAL 1. [lEVo

21 36,943 31,840 38,652 45,464 (1,709.00) (4.63)

22 38,395 35,579 42,267 48,955 (3,872.10) (10.08)

23 51,077 46,051 53,042 60,034 (1,965.20) (3.85)

24 44,567 37,719 44,411 51,103 155.72 0.35

25 43,104 38,803 45,787 52,771 (2,683.00) (6.22)

26 48,109 36,672 43,469 50,266 4,640.30 9.65

27 60,460 46,951 54,151 61,350 6,309.50 10.44

28 39,749 30,675 37,770 44,866 1,978.60 4.98

29 59,159 48,833 56,092 63,352 3,066.80 5.18

30 42,471 29,076 36,757 44,437 5,714.50 13.46

31 44,094 36,124 43,025 49,927 1,068.60 2.42

3'-' ¿. 53,488 47,893 55,167 62,441 (1,679.00) (3.14)

33 43,186 41,868 48,847 55,827 (5,661.30) (13.11>

34 43,254 39,675 46,499 53,324 (3,245.50) (7.50)

35 48,874 37,563 45,117 52,671 3,756.70 7.69

36 44,215 39,632 46,432 53,232 (2,217.30) (5.01.>

62

Page 74: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

CI)

ti :s 4J~ ~" ~f6 ~~ 4.10

0'1 CI) f=. w 4.1 e

~

70 I

I (jO -l

50 ~ !

40 r\j \ 30

20

70

~ I

---.---- 1 --- I

/\ \ I

I

I

1\ I

I ~1 I

o I r I I I I I ¡ I I I I I I I I I I 1 I I I I I ! I I I I I I I J I I I

7 2 3 .., 5 {j 7 8 9 10 " 1213 14151{j 1718192021222324252(J272829J0313~{j

M E S E S FIGURA 3. o RECIBO BAGAZO + FIBRA <> CONSUMO

Page 75: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

~ el ~ l&J .... <=11) O~ ¡...i <=11) l&J5

0"'1 ,,..c: ~ ki l::;

~ :>

19 -¡---¡

1~ -i 17 I lB ]

J 1

:: ~ ;; ~/

11 {J 10 -i 9 ~ 8 -~ 7 -1

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~ J \ ¡ , I ¡

A m I . I \1

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j r'''4- . I I ~. ~

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~ \~ \~i

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~\ J\I I " " 11 I

i: . 1/ ,¡ ~I I ~~' If \r"

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I I ~ I I I I

i I { i

.ti -+-;¡-rr-r-r'rTTI',-T I I I rT-T~T-T 1 I I I I I I I 7 1T,-rT~ 1 2 .3 .ti 5 fJ 7 8 g 10 11127.31475 7fJ 17 781920212éE3242(j26272B2«J0.31.3ZXl34:J5:JfJ

FIGURA 4. o FIBRA M E S E S

+ CONSUMO

Page 76: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

C/J

'"' el :s laJ"'" ~~ Oc: ¡""cu :::11) 41;:)

m Ift,g U1 ~ ~

ct O

~

-------_._--m -,-- ~

I \

57 ~ I \ 56 -1 I \ 55 I 53 J I 52 J I 51 ~ I

50 ~ / \ 49 -¡ ~ \ 48 ~ I

47 -i / 46 ~ /

I 45 1 44

A ! \ I \ i \ ~ I \ / \

--l

! \ I \

I \\ / \\ /\ I I / " \ i i \ ! \ / !

i 'L/JI \~_~/ i I

43 42 41

40 39 --.---¡ I .-----. -,------- 1 1-- I I I

6.44 11.05 7.89 17.98 4.64 7.73 8.09 5.44 3.98 7.47 19.21 8.74

FIGURA 5. HORAS PERDIDAS MES

o RECIBO BAGAZO

Page 77: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

Cf) ~ Cl :s ~ .... <:11) O" hi ~II) ~5

0'1 ,,,.t: 0'1 ~ t

~

70 I

~.~ I f I ,\

:: L, ~\ I\~ 1\ ,~ W

I \Vl ~ \~' I / \ I l'

I

30

1

I w ~ ;'\ /\ I \ I \ ~

I \, ! \ \ j, \ /"\ I ~ (g...ej' \1

1

20 I

10 ,~ V'rl/~/~

. ~ I o r

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112737475167778 7920272EE::E4252tE72tEllJ03l32'J:J:J4:J5:J6

M E S E S FIGURA 6. O RECIBO BAGAZO + FIBRA

Page 78: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 4. Resultados Análisis de Sensibilidad Modelo de Programación Lineal

1000 DAlA 0,0,0,0,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 1001 DATA 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 100) DATA 0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0 10~3 DATA 0,0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 100S DATA -1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0 1006 DATA 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0,0 ]007 DATA 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 1008 DATA 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 ] ()(),3 [lAl A 40:::9-ª, 40271 , 4Sf.E.2, -:327E.2 , 0, O, 0, ° 11)1 (1 DATA - 2500, -2500 , - 2.500, - 2.500 , -1500, -1.500, -1.500 , -1.500 , O, O, O, O, O , 1) , (1 , 1) 6090 [lAl A 9. 9999f:E+:::2 7000 ENO

~;u:;; VARIAE::LES 1 HA::;TA: lE. VARIA8lES ARTIFICIALES 17 HASTA 24

VAR. ,..' "

16

1

10 11 12

VAtOR 269~ .. 5 10204.5 206:::.5 40:::'3:3 4 <)::!'3!:! 42966 . .5 .429E.E •. E.

VALOR [lE LA FUNCl(IN OBJETIVO

VARIA8lES DUALES: (:(ILU!iNA VAl.OR

17 (l 1 f: 19 20 21

-500 -2000 P 2S00 L'SOO 2(1)1)

O

~.

67

..

-1 .114S9SE+O:::

Page 79: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 4. (Continuación)

10(1) [lAlA 0,0,0,01-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 1~)1 DATA 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 1002 [)Al A 0, O 1 O, (1, (), 1,-1 , O, O, O, 1 , O, O, (1, O, O 1003 DATA 0,0,0,0,0,0.1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 1005 [lATA -1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0;0,0 1006 DATA 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0,0 1007 DATA 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 1008 DATA 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 1009 DATA 40:::97, 4{)<2L2., 4~·E.f.2 I ~:2762, O I O, O, O 1010 DATA -2500,-2500,-2500,-2500,-1500,-1500,-1500,-1500,0,0,0,0,0,0,0,0 6090 DATA 9.99998E+32 7(1)1) ENO

SUS VARIAE~ES 1 HASTA: 16 VAR 1 ABLE~:; ARTI F 1 el ALES 1 7 HA~:; r A 24

VAR. f. 16 .-. L..

1 ~ 10 11 12

VALOR 2695 10205 2070 4()!::'37 40897 42967 429f.7

VAl.OR DE LA FlJNCION CtE:.JETIVO

VARIABLES DUALES: (:(lLJJf1NA VALOR

17 o 1 ::.: -SOl) 19 -2000 20 o 21 251)(l 2;~ ~ 2500 .-,.-. Lo;) 2000 24 o

".

68

-1 . 11 4 E.E +0::-:

Page 80: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 4. (Continuación)

1000 1001 1002

·100:3 1 (l1)S

1 OClE. 1007 1008 100'3

DAlA DATA DATA DATA DAlA DATA DATA DATA DAlA

0,0,0,0,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0 0,0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 -1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0,0 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 40E:97,40271,45r:·f,:3,:32762,O,O,O,O

1010 DATA -2.500 r -2500, -2500, -2500, -1500, -1500, -151)1), -1500,1),1), O , (J, (1 ,(1.1) • (i

E·090 [!A1A 9. 99998E+32 . 7000 ENO

9J::; VARIAf:LH; 1 HA::;TA: lE. VARIABLES ARTIFICIALES 17 HASTA 24

VAR. VALOR E· :?E .. ~t. 11::. 10205 2 2070 1 4 O::: ':q 9 40:::97 10 42'367 1 1 42967 1'-' , :327E·2

VAU:'F\ [lE LA FUNCION (lf:JETIVO

VARIABLES DUALES: (:1)LUf1NA VALOR

17 \ ° 1::: -500' 19 -2000 20 O 21 2500 22 2500 2:3 2000 24 O

69

-1.114E.1SE+O:::

Universidad Autonoma de Occidente Sección Biblioteca

Page 81: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 4. (Continuación)

1000 DAlA 0,0,0,0,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 1001 DArA 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 1002 DAlA 0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0 10~3 DArA 0,0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 100S DATA -1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0 1006 DATA 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0,0 1007 DATA 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 1008 DATA 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 J 00'3 DAl A 40:::97,40271, 4F.E.E.2, :::27E.:::, (1, (1,1), ° 1010 D~rA -2500,-25do,-2500,-2500,-1500,-1500,-1500,-1500,0,0,0,0,0,0,0,0 6090 [lA 1 A '3. ~999:::E +:::2 7000 END

~~S VARIABLES 1 HASTA: 16 VARIABLES ARTIFICIALES 17 HASTA 24

VAR. f· 16

1 'j

10 11 1·-,

4:'

VALOR 2E.9~ .. ~. 102<):3.5 2069.5 .40;:::97 40:::':l7 42966.5 42~f,6 .S :327E.:3

VAU)¡:" [lt LA FIJNCIClN (lf:JETIVO

VAR 1 AE:LE:::; DI .... ALES: (:(ILUW·JA VALOR

17 o 1° -b00 19 -2000 20 o 21 2500 22 2S00 2:3 2(H)0 2.4 o

70

-1 . 11.4SSSE +O~:

Page 82: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

ANEXO 4. (Continuación)

1000 DATA 0,0,0,0,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 1001 DATA 0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0 1002 DATA 0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0,0 1003 DATA 0,0,0,0,0,0,1,-1,0,0,0,1,0,0,0,0 1006 DATA -1,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0 1006 DATA 0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0,0 1007 DAlA 0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1,0 1008 DATA 0,0,0,-1,0,0,0,0,0,0,-1,1,0,0,0,1 1009 DATA 40:::9:::, .40272, 466/?::::, ::::27f!0 (1, 0, O ,0 1010 DATA -2600,-2500,-2500,-2500,-1500,-1500,-1500,-1500,0,0,0,0,0,0,0.0 E.090 [)ATA 9. 9999::::E+:;:2 7000 END

~;I):3 VAR 1 ABl. ES 1 HAST A: 16 VARIAE:l.ES ARTlF IerALES 17 HA~3TA 24

VAR.

16 .-. ¿

1 9 10 11 12

VALOR 2695.5 10204.S 20E.9. S 4f)!::'.3:3 11():::9::: 42'367.S 429E.7,s :3276:3

VAU.lR DE LA FlJNCION OBJETIVO

VARIABLES DUAl.ES: UtlJJMNA VAUIR

17 O l ·'· ,=.

19 20 21 22 ~-.. -. ¿.~

24

-500 -2000

O 2500 2500 2000 O

71

-1 .114E.2E+O:::

Page 83: Modelo para la Optimización de la proyección y control de

~ 42,966.5~Niveles de Recibo de Bagazo en Tone

40 .

!'

30 + 32,762

~ o ce ...J UJ z: ...... 20 ..... o VI t- "'O

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10 !

2,695.5 Niv~ de Almacenamiento

r 1 O 1 2 3 4

M E S E S

GRAFICA 7. Recibo y almacenamiento de bagazo según resultados de computador