UNIVERSIDAD POLITÉCNICA ESTATAL DEL CARCHI ESCUELA DE ADMINISTRACIÓN DE EMPRESAS Y MARKETING INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES ING. LUIS VIVEROS LECTURA COMPRENSIVA: ALUMNO JOSÉ B. ORDOÑEZ SEXTO NIVEL “A” 2015-2016
1.0 TEMA O IDEA CENTRAL DEL TEXTO: ¿Qué Es La Investigación De Operaciones? AUTOR: Taha, Hamdy A. (2012). Investigación De Operaciones. Pearson Educación. Novena Edición. México 1.1
¿QUÉ ES LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES? Las primeras actividades formales de investigación de operaciones (IO) se iniciaron en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial, cuando un equipo de científicos empezó a tomar decisiones con respecto a la mejor utilización del material bélico. Al término de la guerra,
las ideas formuladas en
operaciones militares se adaptaron para mejorar la eficiencia y productividad en el sector civil. MODELOS DE INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES Podemos considerar la situación como un problema de toma de decisiones, para la solución requiere responder tres preguntas: 1. ¿Cuáles son las alternativas de decisión? 2. ¿Conforme a qué restricciones se toma la decisión? 3. ¿Cuál es el criterio objetivo apropiado para evaluar las alternativas? Los tres componentes principales de un modelo de IO, los cuales son:
Alternativas, criterio objetivo y restricciones, las situaciones difieren por los detalles
de la construcción de cada componente y la solución del modelo
resultante. Una solución del modelo es factible, si satisface todas las restricciones; es óptima si, además de ser factible, produce el mejor valor (máximo o mínimo) de la función objetivo. Esta definición conduce a una infinidad de soluciones factibles el cual utiliza una sencilla comparación de precios, la solución óptima
se determina
aplicando cálculo diferencial. Aunque los modelos de IO están diseñados para “optimizar” un criterio objetivo específico sujeto a un conjunto de restricciones, la calidad de la solución resultante depende de la exactitud con que el modelo representa el sistema real. SOLUCIÓN DEL MODELO DE IO En la investigación de operaciones no existe una técnica general única para resolver todos los modelos que puedan surgir en la práctica. En su lugar, el tipo y complejidad del modelo matemático determina la naturaleza del método de solución. La técnica de IO más importante es la programación lineal. Está diseñada para modelos con funciones objetivo y restricciones lineales. La
programación
dinámica
es
la
cual
el
modelo
original
puede
descomponerse en sub problemas más pequeños y manejables. La programación de red es la cual el problema puede modelarse como una red. La programación no lineal en la cual las funciones lineales.
del modelo
son no
Una peculiaridad de la mayoría de las técnicas de IO es que por lo general las soluciones no se obtienen en formas cerradas, como si fueran fórmulas, sino que más bien se determinan mediante algoritmos. Un algoritmo proporciona reglas fijas de cálculo que se aplican en forma repetitiva al problema, y cada repetición, llamada iteración, acerca la solución a lo óptimo. MODELOS DE COLAS Y SIMULACIÓN Las colas y la simulación estudian las líneas de espera. No son técnicas de optimización; más bien determinan medidas de desempeño de las líneas de espera, como tiempo de espera
promedio en la cola, tiempo
de espera
promedio para el servicio, y el uso de las instalaciones de servicio. Los modelos de colas utilizan modelos probabilísticos y estocásticos para analizar líneas de espera y la simulación estima las medidas de desempeño al imitar el comportamiento del sistema real. La simulación, es flexible y puede
utilizarse para analizar
prácticamente
cualquier situación de colas. El uso de la simulación no está exento de inconvenientes. El proceso de desarrollar modelos de simulación es costoso, tanto en tiempo como en recursos; además la ejecución de los modelos de simulación suele ser lenta, aun con la computadora más rápida. EL ARTE DEL MODELADO El modelo expresa de una manera razonable las funciones matemáticas que representan el comportamiento del mundo real supuesto. Al examinar todo el sistema se ve que algunas variables pueden incidir directamente
en el nivel de producción, incluyendo la siguiente
departamentos.
lista por
1.
Departamento de producción: Es la Capacidad de producción expresada en función de las horas de mano de obra y máquina disponibles, inventario en proceso y normas de control de calidad.
2.
Departamento de materiales: Son las existencias disponibles de materias primas, programas de entrega de proveedores externos y limitaciones de almacenamiento.
3.
Departamento de ventas: Son pronóstico de ventas, capacidad de las instalaciones de distribución, eficacia de las campañas publicitarias y el efecto de la competencia.
Además la determinación de la tasa de producción implica variables como la capacidad de producción, las normas de control de calidad y la disponibilidad de las materias primas. “Los datos de ventas determinan la tasa de consumo”. Ahora es más fácil abstraer un modelo desde el mundo real supuesto. Con las tasas de producción y consumo se pueden establecer medidas de exceso o escasez de inventario. Entonces el modelo abstraído puede construirse para equilibrar los costos conflictivos de exceso y escasez de inventario; es decir, para minimizar el costo total del inventario.
MÁS QUE SÓLO MATEMÁTICAS En algunos casos se puede obtener una solución de “sentido común” mediante observaciones sencillas. En realidad, como invariablemente el elemento humano afecta la mayoría
de los problemas de decisión, un estudio de la
psicología de las personas puede ser clave para resolver el problema. FASES DE UN ESTUDIO DE IO
Un estudio de IO no debe iniciar con el prejuicio de utilizar una herramienta matemática específica antes de que se justifique su uso. La programación lineal es una técnica exitosa, existe la tendencia de utilizarla para modelar “cualquier” situación. Esa forma de proceder suele conducir a un modelo matemático del todo alejado de la situación real. Por lo tanto, es imperativo que se analicen primero los datos disponibles aplicando las técnicas más simples siempre que sea posible (por ejemplo, promedios, gráficas e histogramas), para determinar el origen del problema. Una vez que se define el problema, puede decidirse cuál será la herramienta más apropiada para la solución. Los estudios de investigación de operaciones se basan en la labor de equipo, donde
los analistas
de IO y el cliente trabajan codo con codo. Los
conocimientos de modelado de los analistas de IO se deben complementar con la experiencia y cooperación del cliente para quien realizan el estudio. Como herramienta de toma de decisiones, la IO es una ciencia por las técnicas matemáticas que incorpora, y un arte porque el éxito de las fases que conducen a la solución del modelo matemático depende en gran medida de la creatividad y experiencia del equipo de IO. las fases principales son: 1. Definición del problema. 2. Construcción del modelo. 3. Solución del modelo. 4. Validación del modelo. 5. Implementación de la solución.
La definición del problema es definir el alcance del problema investigado. Esta función debe ser realizada por todo el equipo de IO. La construcción del modelo implica un intento de transformar la definición del problema en relaciones matemáticas. Si el modelo resultante se ajusta a uno de los modelos matemáticos estándar, como la programación lineal, se suele obtener una solución utilizando los algoritmos disponibles. La solución del modelo es por mucho la más sencilla de todas las fases de IO porque implica el uso de algoritmos de optimización bien definidos. Un aspecto importante de la fase de solución del modelo es el análisis de sensibilidad. Tiene que ver con la obtención de información adicional sobre el comportamiento de la solución óptima cuando el modelo experimenta algunos cambios de parámetros. El análisis de sensibilidad es particularmente necesario cuando no se pueden estimar
con precisión
los parámetros del modelo. En estos casos es
importante estudiar el comportamiento de la solución óptima en el entorno de los parámetros estimados. La validez del modelo comprueba si el modelo propuesto hace en realidad lo que dice que hace, es decir, ¿predice adecuadamente el comportamiento del sistema que se estudia? Al principio, el equipo de IO debe estar convencido de que el resultado del modelo no contenga “sorpresas”. El modelo es válido si, en condiciones de datos de entrada iguales, reproduce de forma
razonable el desempeño pasado. Sin embargo, no suele haber
seguridad de que el desempeño futuro continuará copiando el comportamiento pasado. La implementación de la solución de un modelo
validado
implica la
transformación de los resultados en instrucciones de operación comprensibles
que se emitirán a las personas que administrarán el sistema recomendado. La responsabilidad de esta tarea recae principalmente en el equipo de IO.
1.2 Posición O Perspectiva Del Autor: Según este autor, de La Investigación de Operaciones nos ayuda a realizar una Administración de empresas más efectiva y exitosa, el cual es el objetivo de muchos de los que con orgullo nos preparamos en esta disciplina del saber. Y ahí radica la importancia de las matemáticas en todos los aspectos de nuestra vida. Es cierto que la mayoría de los estudiantes y profesionistas le temen un poco a las matemáticas, incluso no las consideran tan importante en su formación profesional. Desde sus inicios y con la llegada de la Revolución Industrial en 1880. Los pequeños talleres artesanales comenzaron a implementar maquinaria y nuevas tecnologías que pronto trajeron el crecimiento a estos talleres convirtiéndolos en grandes organizaciones y como bien sabemos, junto con el crecimiento vienen también nuevos problemas, y es así como se implementó a la I.O. en las organizaciones con el fin de encontrar soluciones a esos problemas. Para manejar los complejos problemas relacionados con esta disciplina se necesita un gran número de cálculos y hacerlos manualmente sería prácticamente imposible y muy poco práctico. Es así como se crearon software que vinieron a facilitarnos muchas de nuestras actividades y por supuesto, el estudio de la Investigación de Operaciones. Como su nombre lo dice,
la Investigación de Operaciones es “hacer
investigación sobre las operaciones, por lo tanto, la I.O. se aplica a problemas de conducción y coordinación de operaciones dentro de una organización.
La I.O. se ha aplicado de manera tan extensa en diversas áreas como la manufactura, el transporte, las telecomunicaciones, la planeación financiera, el cuidado de la salud, la milicia, entre otras. Así
la
gama
de
aplicaciones
es
extraordinariamente
amplia.
Pero
esencialmente, la naturaleza de la Investigación de Operaciones radica en la aplicación del método científico. En particular, el proceso comienza por la observación cuidadosa y la formulación del problema, incluyendo la recolección de los datos pertinentes. Enseguida la construcción de un modelo científico, regularmente matemático que represente al problema real y se establece una hipótesis de que el modelo es una representación precisa de las características de la situación de manera que las conclusiones obtenidas sean válidas para el problema real. Después se llevan a cabo las pruebas adecuadas para probar esta hipótesis y por ultimo modificarla si es necesario y eventualmente modificarlo.
1.3 Perspectiva De Tres Autores Adicionales Sobre El Mismo Tema: PRIMER AUTOR: 1.
Según Hillier & Lieberman (2010), manifiesta que; La Investigación de operaciones1 resulta apropiada puesto que las técnicas cuantitativas constituyen la parte principal de lo que se conoce sobre el tema. Sin embargo, ello no significa que los estudios prácticos de IO sean, en esencia, ejercicios de matemáticas. Con frecuencia, el análisis matemático solo representa una pequeña parte del trabajo.
El propósito de la IO es dar a las cosas una mejor dimensión mediante la descripción de las etapas más importantes de un estudio característico de IO. 1 Hillier & Lieberman (2010) Introducción a la investigación de operaciones Editorial McGraw Will interamericana editores S.A México D.F
Una manera de resumir las fases usuales traslapadas de un estudio de investigación de operaciones es la siguiente: 1. Definición del problema de interés y recolección de datos relevantes. 2. Formulación de un modelo matemático que represente el problema. 3. Desarrollo de un procedimiento basado en computadora para derivar una solución para el problema a partir del modelo. 4. Prueba del modelo y mejoramiento de acuerdo con las necesidades. 5. Preparación para la aplicación del modelo prescrito por la administración. 6. Implementación. PANORAMA DEL ENFOQUE DE MODELADO2 La administración evalúa el estudio y sus recomendaciones, analiza una variedad de factores intangibles y toma una decisión final con base en su mejor juicio. Es vital que el equipo de IO tenga una visión al mismo nivel que la administración, incluso para identificar el problema “correcto” desde el punto de vista gerencial. Un aspecto muy importante de la formulación del problema es la determinación de los objetivos apropiados. Para hacerlo es necesario, en primer lugar, identificar a las personas de la administración que en realidad tomarán las decisiones concernientes al sistema en estudio, y después escudriñar el pensamiento de estos individuos en relación con los objetivos pertinentes. (La inclusión del tomador de decisiones desde el principio es esencial para obtener su apoyo durante la realización del estudio.) Por su naturaleza, a la IO le concierne el bienestar de toda la organización, no sólo de algunos componentes. Un estudio de IO trata de encontrar soluciones óptimas globales, y no soluciones subóptimas aunque sean lo mejor para uno 2Hillier & Lieberman (2010) Introducción a la investigación de operaciones Editorial McGraw Will interamericana editores S.A México D.F
de los componentes. Desde un punto de vista ideal, los objetivos formulados deben coincidir con los de toda la organización; sin embargo, esta coincidencia no siempre es conveniente. Muchos problemas interesan sólo a una parte de la organización, de manera que el análisis sería demasiado extenso si los objetivos fueran generales y se prestara atención especial a todos los efectos secundarios sobre el resto de la organización. En lugar de ello, los objetivos de un estudio deben ser tan específicos como sea posible, siempre y cuando consideren las metas principales del tomador de decisiones y mantengan un nivel razonable de congruencia con los objetivos de niveles más elevados. Cuando se trata de organizaciones lucrativas, un enfoque posible para no caer en un problema de su optimización es utilizar la maximización de la ganancia a largo plazo, considerando el valor del dinero en el tiempo como un objetivo único. SEGUNDO AUTOR: 2.
Según Juan Prawda 3(2004), manifiesta lo siguiente; La investigación de operaciones en la toma de decisiones deben existir aplicar en la solución de problemas reales. Además , diferentes métodos que necesariamente
para se pueda se detallan
debe pasar todo estudio o
proyecto de Investigación de Operaciones.. Su aplicación se la realiza a problemas reales y su representación es por medios y modelos matemáticos., que precisamente se utilizan como son 1.
Verificacion de Operaciones,
2.
Formulación, justificación y uso de varios modelos matemáticos.
3 Juan Prawda (2004), Métodos Y Modelos De Investigación De Operaciones, 9Edicion, Editorial Limusa S.A México D.F
¿QUE ES LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES?4 La
Investigación
de Operaciones es un método científico, esto es
completamente erróneo porque
hace
suponer
la existencia de muchos
métodos científicos, cuando en la realidad sólo existe uno. b) La Toma de Decisiones queda incluida dentro de la investigación de Operaciones,
Esto también es
falso puesto que la Investigación de
Operaciones es una de las tantas herramientas que existen para la toma de Decisiones. Otras herramientas clásicas que
aportan
pueden ser por ejemplo,
la Ingeniería
las técnicas
Industrial, o la Estadística, o el
Análisis de Decisiones, etc. c) Teoría
de Sistemas se encuentra ubicada dentro de la Investigación
de Operaciones.
Esto también es Falso, porque
de Sistemas es un marco conceptual
mientros que In Teoría
que permite entender,
interpretar,
operar o diseñar la realidad, La. investigación de Operaciones, es una de tantas herramientas que permite que un sistema se convierta en otro más eficiente y/o eficaz. Con esto se puede afirmar que este autor mantiene el mismo esquema para la elaboración de un informe final siguiendo los pasos antes mencionados, además la aplicación de métodos matemáticos para la resolución ce casos reales para la administración efectiva de los recursos de las empresas. TERCER AUTOR: 4 Juan Prawda (2004), Métodos Y Modelos De Investigación De Operaciones, 9Edicion, Editorial Limusa S.A México D.F
Definición y Significado de Investigación de Operaciones. Según Wayne Winston(2008), manifiesta que; La Investigación de Operaciones5 aspira a determinar el mejor cu rso de acción, o curso óptimo, de un problema de decisión con la restricción de recursos limitados. Como técnica para la resolución de problemas, investigación de operaciones debe visualizarse como una ciencia y como un arte. Como Ciencia radica en ofrecer técnicas
y algoritmos matemáticos para
resolver problemas de decisión adecuada. Como Arte debido al éxito que se alcanza
en todas las fases anteriores y
posteriores a la solución de un modelo matemático, depende de la forma apreciable de la creatividad y la habilidad personal de los analistas encargados de tomar las decisiones. En un equipo de Investigación de Operaciones es importante la habilidad adecuada en los aspectos
científicos y artísticos de Investigación de
Operaciones. Si se destaca un aspecto y no el otro probablemente se impedirá la utilización efectiva de la Investigación de Operaciones en la práctica. La Investigación de Operaciones en la
Ingeniería de Sistemas se emplea
principalmente en los aspectos de coordinación de operaciones y actividades de la organización o sistema que se analice, mediante el empleo de modelos que describan las interacciones entre los componentes del sistema y de éste con este con su medio ambiente En la Investigación de Operaciones la parte de “Investigación” se refiere a que aquí se usa un enfoque similar a la manera en la que se lleva a cabo la investigación en los campos científicos establecidos. La parte de “Operaciones” 5 Wayne Winston(2008), Investigación de operaciones, cuarta edición Editorial Cengage Learning, México D.F
es porque en ella se resuelven problemas que se refieren a la conducción de operaciones dentro de una organización. Características de la Investigación de Operaciones 6. La Investigación de Operaciones usa el método científico para investigar el problema en cuestión. En particular, el proceso comienza por la observación cuidadosa y la formulación del problema incluyendo la recolección de datos pertinentes. La Investigación de Operaciones adopta un punto de vista organizacional. De esta manera intente resolver los conflictos de interés entre los componentes de la organización de forma que el resultado sea el mejor para la organización completa. La Investigación de Operaciones intenta encontrar una mejor solución (llamada solución óptima), para el problema bajo consideración. En lugar de contentarse con mejorar el estado de las cosas, la meta es identificar el mejor curso de acción posible. En la Investigación de Operaciones es necesario equipo. Este equipo debe incluir personal con
emplear el enfoque de antecedentes firmes en
matemáticas, estadísticas y teoría de probabilidades, economía, administración de empresas ciencias de la computación, ingeniería, etc. El equipo también necesita tener la experiencia y las habilidades para permitir la consideración adecuada de todas las ramificaciones del problema. La Investigación de Operaciones ha desarrollado
una serie de técnicas y
modelos muy útiles a la Ingeniería de Sistemas.
Entre ellos tenemos: la
Programación No Lineal, Teoría de Colas, Programación Entera, 6 Wayne Winston(2008), Investigación de operaciones, cuarta edición Editorial Cengage Learning, México D.F
Programación Dinámica, entre otras. La
Investigación
de
Operaciones
tiende
a
representar
el
problema
cuantitativamente para poder analizarlo y evaluar un criterio común. Definición de Modelos. Un modelo de decisión debe considerarse como un vehículo para resumir un problema de decisión en forma
tal que haga posible la identificación y
evaluación sistemática de todas las alternativas de decisión del problema. Después se llega a una decisión seleccionando la alternativa que se juzgue sea la mejor entre todas las opciones disponibles. Un modelo es una abstracción selectiva de la realidad. El modelo se define como una función objetivo y restricciones que se expresan en términos de las variables (alternativas) de decisión del problema. Una solución a un modelo, no obstante, de ser exacta, no será útil a menos que el modelo mismo ofrezca una representación adecuada de la situación de decisión verdadera. 1.4 Defina Una Posición Personal Sobre El Tema Leído: Desde mi punto de vista, La Introducción a la Investigación de Operaciones propuestas por los autores Frederick Hillier, Wayne Winston y Juan Prawda. Es de gran importancia porque aportan con gran conocimiento al desarrollo de las operaciones de las empresas, La investigación de operaciones ha tenido un gran impacto en el mejoramiento de la eficiencia de numerosas organizaciones en todo el mundo Estos autores siguen
encontrando nuevas maneras de hacer que el
conocimiento sea relevante para los estudiantes. Una forma es mediante la incorporación de una gran cantidad
de tecnología de última generación,
software de fácil uso y una mayor cobertura de las aplicaciones de negocio que
nunca antes. Las características distintivas
de hacen que mantengan una
cobertura clara y completa de los fundamentos, un amplio conjunto de problemas interesantes y casos, y software de investigación de operaciones del estado de la práctica se utiliza. Además, la Investigación de Operaciones se ha aplicado de manera tan extensa en diversas áreas como la manufactura, el transporte, las telecomunicaciones, la planeación financiera, el cuidado de la salud, la milicia, entre otras. Así
la
gama
de
aplicaciones
es
extraordinariamente
amplia.
Pero
esencialmente, la naturaleza de la Investigación de Operaciones radica en la aplicación del método científico. La gran importancia de la I.O es manejar los proceso desde cuando comienza por la observación cuidadosa y la formulación del problema, incluyendo la recolección de los datos pertinentes. Enseguida la construcción de un modelo científico, regularmente matemático que represente al problema real y se establece una hipótesis de que el modelo es una representación precisa de las características de la situación de manera que las conclusiones obtenidas sean válidas para el problema real. Después se llevan a cabo las pruebas adecuadas para probar esta hipótesis y por ultimo modificarla si es necesario y eventualmente modificarla. Bibliografía Juan Prawda (2004), Métodos Y Modelos De Investigación De Operaciones, 9Edicion, Editorial Limusa S.A México D.F Hillier & Lieberman (2010) Introducción a la investigación de operaciones Editorial McGraw Will interamericana editores S.A México D.F
Seg煤n Wayne Winston(2008), Investigaci贸n de operaciones, Cuarta edici贸n Editorial Cengage learning, M茅xico D.F