Research Mag

Softwares – Investigación de Operaciones

Excel y Solver TORA

Software para Windoos

Promodel Software de Simulación

WinQSB Sistema interactivo de toma de decisiones

www.researchmag.com JULIO 2014

Año 4 Número 15

editorial

Softwares Investigación de Operaciones

Presidente Fundador César Yánez Director General César Yánez Gerencia de Ventas César Yánez Diseño Gráfico César Yánez Coordinador de Logística César Yánez

Softwares para la Ingeniería

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El software es imprescindible para cualquier sistema informático o basado en informática, puesto que sin él, este no funcionaría. Es el software quien dá las órdenes, quien indica que debe hacer cada máquina con sus elementos, cuando y como. Un ordenador sin software sería simplemente un conjunto de chips, cables, periféricos e interruptores totalmente inerte y sin función alguna. Es el software quien ordena todo ese material, lo reconoce, le asigna una función según sus características, y permite que funcione todo en su conjunto. Imaginaos una orquesta tocando una pieza: el director sería la parte central del ordenador, los músicos, el hardware periférico, y el software, la partitura de esa pieza. Está claro que sin partitura no habrá música, pero también que sin músicos tampoco.

Continuando el símil, si en el caso de las partituras son los compositores quienes las crean, en el caso de la informática son los programadores, quienes diseñan el software para que cumpla con la función deseada. En grandes programas, como por ejemplo los sistemas operativos, existen equipos de cientos y miles de personas que trabajan en ellos durante largos periodos de tiempo, sobre todo debido a su complejidad. Y de hecho empresas como Apple, Microsoft, Google… son básicamente empresas dedicadas al software y su desarrollo, lo cual nos permite hacernos una pequeña idea del valor del software. Contra esta corriente de grandes empresas que obtienen beneficio económico del software, hay una corriente mundial que aboga por el software libre o gratuito, pero bueno, esa es otra historia.

César Yánez @cjyanezc

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Revista Redención

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1.- Nombres del Software

Por César Yánez @cjyanezc

Excel Complemento Solver

2.- Características Establece en qué cantidad se tienen que combinar varias cosas (variables) para formar un todo perfecto u óptimo (objetivo) ateniéndonos a ciertas condiciones dadas y a algunas restricciones también dadas.

Solver utiliza el método de optimización no lineal GRG2 desarrollado en el Departamento MSIS de la Universidad de Texas en Austin por Leon Lasdon y en elDepartamento de Computación y Ciencias de la Información de la Universidad del Estado de Cleveland por Allan Waren e implementado por el equipo de programación de Frontline Systems y de Optimal Methods Inc. La resolución de unproblema lineal y de uno no lineal difieren bastante. Los problemas lineales son por mucho, más fáciles de resolver que los no lineales. Existen algoritmos bastante eficientes como lo son las variantes del Simplex y los de Punto Interior utilizados en la resolución de los lineales.

Para resolver los no lineales, las alternativas con las que se cuenta son estas: Tiempo: Por defecto es de 100 segundos, si al cabo de éste tiempo Solver no ha convergido (según la tolerancia), mostrará un mensaje diciendo que no ha hallado la solución. Dependiendo del tamaño del problema se debe aumentar éste valor, para que Solver tenga tiempo de buscar la solución óptima. Hasta el momento no he necesitado más de 300 segundos en problemas de hasta 200 variables (por supuesto esto dependerá de la velocidad de la máquina). No se puede establecer un valor mayor a 32367 segundos, pero... hay alguien dispuesto a esperar todo eso?

Iteraciones: La elección de éste parámetro depende de nuevo del tamaño del problema; por defecto es de 100, pero en los problemas de programación entera, será mejor el aumentar éste valor para asegurar la convergencia (siempre y cuando exista una solución).

Precisión: En la práctica las restricciones no son tan inflexibles como las solemos tratar en los modelos académicos, siempre hay un nivel de desfase por pequeño que sea que se puede permitir. Solver introduce éste parámetro para especificar la precisión. Es un valor entre 0 y 1 (sin tomarlos) , a mayor precisión menor debe ser éste parámetro es decir más cercano a cero.

Tolerancia: En porcentaje que tan lejos de la solución óptima se considera aceptable. Al haber una mayor tolerancia se encuentra más rápido una solución, pero no se garantiza la optimidad en ese mismo porcentaje.

Convergencia: Cada cambio que haga Solver en las variables de decisión se reflejará en la celda objetivo, cuando estos cambios en las variables proveen cambios muy pequeños en la celda objetivo se dice que está convergiendo. Podemos establecer que valor de cambio es el que dará la convergencia. Supongamos que se establece 0.1; en las últimas cinco iteraciones si Solver encuentra un valor de la celda objetivo de 7.1 y luego de 7.2 (para maximizar), se detendrá. A mayor exactitud menor debe ser éste parámetro.

3.- Uso y Aplicaciones Sirve para resolver problemas de optimización lineal y no lineal; también se pueden indicar restricciones enteras sobre las variables de decisión. Con Solver es posible resolver problemas que tengan hasta 200 variables de decisión, 100 restricciones explícitas y 400 simples (cotas superior e inferior o restricciones enteras sobre las variables de decisión).

El valor óptimo (mínimo o máximo) para una fórmula en una celda, denominada la celda objetivo, sujeta a restricciones o limitaciones en los valores de otras celdas de fórmula en una hoja de cálculo se encuentra de la manera siguiente: Trabaja con un grupo de celdas llamadas celdas de variables de decisión, o simplemente celdas de variables, que participan en el cómputo de fórmulas en las celdas objetivo y de restricción, luego ajusta los valores en las celdas de variables de decisión para cumplir con los límites en las celdas de restricción y producir el resultado deseado para la celda objetivo.

En términos generales este complemento ayuda a analizar escenarios de negocio multivariable y de optimización.

4.- Empresas en la actualidad en donde son usadas.

Prácticamente todas las empresas disponen en sus ordenadores de una de las herramientas más conocidas y usadas en la actualidad, como es el programa informático Excel de Microsoft Office.

Universidades y uso personal para estudio e investigación

inside NOMBRE DEL SOFTWARE: TORA software para Windows de investigaciones de operaciones.

CARACTERISTICAS: TORA es un software basado en Windows, creado esencialmente para darle solución a problemas de programación lineal de forma sencilla y muy rápida. Además, de que provee una interfaz agradable para el usuario.

Entre los problemas que se pueden resolver con TORA están: solución de ecuaciones lineales simultaneas, programación lineal, modelos de transporte, modelos de redes, programación entera, modelos de colas, teorías de juegos entre otras; pues facilita mucho lo que son los tediosos cálculos de los algoritmos.

TORA es una herramienta muy útil, totalmente autosuficiente en el sentido que todas las instrucciones necesarias para activar el programa se representan con menús, botones de comando, cuadros de verificación entre otras cosas.

Se dice que TORA, no necesita manual del usuario. Sin embargo, en este documento se presentará un resumen de las funciones básicas del sistema.

USO Y APLICACIONES: TORA de investigación de operaciones es un software basado en Windows que fue diseñado especialmente para solucionar problemas de programación lineal de una forma sencilla y obtener soluciones factibles de manera rápida e instantánea. Este algoritmo para computadoras ha sido diseñado para el libro de Investigación de Operaciones: una introducción, autor Handy Taha publicado a través de la editora Prentice Hal, lo que hace que todos lo ejercicios expuestos en el libro estén sustentados por un medio confiable.

Entre los problemas que se pueden procesar con TORA están: soluciones de sistema de ecuaciones, problemas de programación lineal (soluciones incluyendo método Símplex, dos fases, M grande, Dual), modelo de transporte (dispone para la solución factible inicial las variantes de esquina noroeste, método Vogel y ruta preferente),programación entera, modelo de redes

inside

(incluye ruta más corta, flujo máximo, de árbol), planeación de proyectos (CPM y PERT), análisis teoría de cola y juego de suma de ceros.

Es una herramienta amigable para el usuario de forma tal que sea fácil la interacción del usuario con el software y no haya inconvenientes a la hora de usarlo, pues es lo que se espera. Tora nos provee un conjunto de herramientas que podemos usar para dar solución a los diferentes tipos de problemas ya anteriormente nombrados y por este motivo resulta muy conveniente y didáctico a la hora de que los estudiantes que estén cursando investigación de operaciones vayan a estudiar porque podrán visualizar bien, como es el funcionamiento de cada uno de los algoritmos mediante el mencionado software.

1. Se puede emplear Tora para demostrar el extraordinario comportamiento del algoritmo de ramificación y acotamiento, aplicándolo a un problema pequeño de programación entera, en el que la solución se encuentra en nueve iteraciones pero su optimalidad se comprueba en más de 25.000 iteraciones, si el programa y el diseño especial del Tora, sería casi imposible demostrar esta situación de forma efectiva.

2. A manera de estudio es una herramienta muy útil ya que nos permite a nosotros como estudiantes verificar o comprobar los resultados obtenidos en algún ejercicio de programación lineal, al mismo tiempo que nos permite corregir nuestros errores, ya sea en aquellos problemas que debamos dar solución de forma algebraica o de manera gráfica.

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3. Nos provee una manera más sencilla y didáctica de comprender mejor el funcionamiento de los modelos de programación lineal.4.

Es de fácil accesibilidad al usuario ya que se encuentra de manera libre y sin costo alguno.

EMPRESAS EN LA ACTUALIDAD DONDE SON ES USADO:

Prácticamente todas las empresas disponen en sus computadores de una de las herramientas como esta y de fácil uso. Entre las que tienen mayor uso es en universidades y uso personal para estudio e investigación.

Argenis Gil Quintero

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”

optimizando la ingenierÍa

por Julio Vale Escobar

Nombre del software: WinQSB Características: El sistema está formado por distintos módulos, uno para cada tipo de modelo o problema. Entre ellos estacaremos los siguientes:  Linear programming programming (ILP)

(LP)

and

integer

linear

Linear goal programming (GP) and integer linear goal programming (IGP) Quadratic programming (QP) and integer quadratic programming (IQP) Network modeling (NET) Nonlinear programming (NLP) PERT/CPM Utiliza los mecanismos típicos de la interface de Windows, es decir, ventanas, menús desplegables, barras de herramientas, etc. Por lo tanto el manejo del programa es similar a cualquier otro que utilice el entorno Windows.

Usos: Es un sistema interactivo de ayuda a la toma de decisiones que contiene herramientas muy útiles para resolver distintos tipos de problemas en el campo de la investigación operativa.

El programa permite hacer pronósticos sobre el comportamiento cuantitativo de alguna acción.

Empresa que lo usa en la actualidad: La empresa Destilerías Unidas (DUSA) Lo utiliza en el área de fermentación y envasado para resolver distintos problemas de medición que se presentan.

Nombres del Software ProModel

Por Génesis Pérez

Características Software de simulación. Permite Al usuario crear un ambiente con las características similares a las reales del entorno de un proceso de producción, de logística o servicios. Por medio de la representación de posibles escenarios y variables se puede tener un análisis o evaluación con reportes gráficos e información de estadística de los resultados para asi obtener la mejor alternativa, comparando posibles resultados y llegar a la mejor decisión.

Usos y aplicaciones En gran cantidad de empresas e industrias encuentran grandes beneficios por el uso de un programa como PROMODE ya que pueden mejorar en tiempo de producción evitando errores y fallas que son detectadas gracias a la simulación de varios escenarios posibles. Con esto logran mejorar los costos de producción al ser más eficientes obteniendo con los resultados de la simulación la mejor opción en un proceso o trabajo.

Empresas de transporte pueden planificar las rutas y obtener las mejores rutas de distribución, fabricas textiles pueden observar los resultados de los ajustes de sus maquinas con antelación y evitar daños a la maquinaria. En general es una herramienta que ofrece beneficios en tiempo y dinero.

En general las ventajas podrían resumirse en: - Rediseño de sistemas de producción -Mejoras en sistemas logísticos -Optimización de procesos.

-Reducción de costos operacionales.

-Optimización de ganancias.

-Mayor satisfacción de los usuarios o clientes.

Empresas en la actualidad donde son usadas Grandes empresas como: -Ford motor company -Dell computers -General electric industries - Airbus -Motorola