Manual práctico de investigación de operaciones I. 4ed

Angel León González Ariza

• Editorial: Universidad del Norte
• Año: 2015
• ISBN:
  9789587419290
• Categoría: Technology & Engineering
• Categoría: Technology & Engineering Research & Skills

Todas las empresas pequeñas, medianas o grandes requieren racionalizar y optimizar sus recursos. Esta obra, dirigida a ingenieros, administradores y estudiantes de ingeniería, desarrolla conceptos que permitirán proponer soluciones óptimas a problemas que surgen en la actividad empresarial. Mediante una metodología combinada que incluye cuestionarios y talleres, así como ejercicios de refuerzo en cada capítulo, los auotres facilitan la obtención de conocimientos sobre programación lineal aplicada a redes de actividad, método Simplex, análisis dual y costos de oportunidad, análisis de sensibilidad, soluciones sistematizadas y fundamientos básicos de programación entera. Como complemento en esta cuarta edición se incluye valiosa información acerca de los métodos de ruta crítica (CPM) y la técnica de evaluación y revisión de proyectos (PERT), que se desarrolla con el algoritmo Simplex.

1

Investigación de operaciones

1.1 RESEÑA HISTÓRICA^[1]

Los seres humanos son entes sociales. Se constituyen en grupos sociales como familias, tribus, hermandades y clubes. Esto se produce porque necesitan organizarse para satisfacer necesidades y deseos.

A lo largo de la historia las personas han formado organizaciones con el fin de satisfacer metas individuales o colectivas. Esto es evidente a través del desarrollo de la civilización. Es así como de una economía rural cerrada se pasó a una artesanal y de intercambio, se empezó a reconocer las ventajas de ésta y la importancia de la especialización. Más que producir sus propios bienes, las familias, al ver que podían generar excedentes, intercambian productos con otras familias, necesitándose unas a otras. De esta manera se desarrollaron las organizaciones artesanales hasta convertirse en los gremios de la Edad Media y luego en las fábricas.

El área de la Administración de Operaciones ha evolucionado en un período relativamente corto. Sus raíces se remontan a la Revolución Industrial, en la década de 1770, época en la que aparecen obras que ponen de manifiesto múltiples desarrollos administrativos.

La Revolución Industrial significó primordialmente un cambio en las estructuras de las organizaciones, ya que a raíz de esto presentaron un notable crecimiento en cuanto a la magnitud y complejidad de sus relaciones. Un factor relevante de este gran cambio fue el advenimiento de la especialización del trabajo propuesta por Adam Smith y la segmentación de las responsabilidades en la toma de decisiones administrativas de dichas organizaciones.

Aunque esta especialización dejó resultados positivos, también dio origen a diversos problemas. Uno de los principales consistió en que muchos componentes de la organización tendían a crecer en forma autónoma, con objetivos y metas propios. Esto hizo perder la visión sistemática de la organización, lo cual, a su vez, originó conflictos de intereses entre dichos componentes y, en consecuencia, se afectó el objetivo final de la organización.

Ante este crecimiento se hizo más difícil la asignación de recursos entre los diferentes componentes, de tal forma que fuese efectivo para la organización, vista como un todo.

Estos problemas y la urgente necesidad de resolverlos dieron lugar al ambiente necesario para el surgimiento de la investigación de operaciones.

También durante la Revolución Industrial aparecieron la máquina de vapor de James Watt y el concepto de partes intercambiables, desarrollado por Eli Whitney, hechos que fueron determinantes en el desarrollo de la administración y la misma Revolución.

En 1832, el matemático Charles Babbage amplió el trabajo de Smith empleando el método científico para analizar problemas en la fábrica, lo cual hizo posible el surgimiento de los estudios de tiempo, costeo unitario, investigación y desarrollo. Además, fue el creador de la Máquina Analítica, predecesora del computador actual.

Uno de los aportes más importantes a la Administración lo proporcionó Frederick Taylor, conocido como el «Padre de la Administración Científica», quien tomó algunas ideas administrativas del dominio común y las organizó, lo cual produjo una doctrina única en la Administración. La publicación de su obra Principles of Scientific Management, en 1911, se puede considerar como el inicio de la Administración de Operaciones.

En ese mismo año, Frank Gilbreth, considerado como el «Padre del Estudio de Movimientos», aplicó los principios de Economía del Movimiento a los detalles de las tareas para hallar la mejor forma de realizarlas.

En 1913, Henry Ford introdujo el concepto de «Producción en masa» en la industria, disponiendo una línea de montaje a través de la cual circulaban los productos, a los cuales se les impartía en cada etapa un trabajo específico. Esto dio como resultado el famoso auto Ford T, al que, gracias al mejoramiento del proceso, se le pudo rebajar los precios en 2/3.

A mediados de 1914, durante la Primera Guerra Mundial, se le encomendó a Thomas Alva Edison la tarea de averiguar las maniobras de los barcos mercantes que fueran más eficaces para disminuir las pérdidas de embarques causadas por los submarinos enemigos. En vez de arriesgar los barcos en condiciones bélicas reales, el inventor norteamericano empleó un tablero táctico para encontrar la solución.

Más o menos en la misma época (fines de la década 1910), A. K. Erland, ingeniero danés, llevó a cabo experimentos relacionados con las fluctuaciones de la demanda de instalaciones telefónicas en relación con el equipo automático. Sus trabajos constituyen la base de muchos modelos matemáticos que se usan actualmente en la teoría de líneas de espera.

En la década de los treinta, Horace C. Levison aplicó algunos modelos matemáticos muy refinados a grandes cantidades de datos, cuyo manejo habría sido completamente imposible de otro modo.

Hasta ese momento, las decisiones se tomaban basándose en la intuición y la experiencia, pero esto comenzó a desvanecerse durante la Segunda Guerra Mundial, cuando comenzó el uso de nuevos enfoques para la toma de decisiones. Estos fueron los orígenes de la Investigación de Operaciones tal como existe hoy en día. Para minimizar el efecto de la guerra era necesario asignar recurso escaso de un modo efectivo. Entonces se utilizó un grupo de científicos para aplicar su enfoque a problemas estratégicos y tácticos. De esta manera surgieron investigaciones como la determinación del tamaño óptimo de una caravana para minimizar pérdidas durante un ataque o la determinación del color de los aviones para evadir los submarinos y radares.

El aparente éxito obtenido en la guerra ayudó a implementar técnicas que resolvieron complejos problemas de decisión originados por conflictos en las diferentes áreas de la organización, con lo que se aceleró su desarrollo en este período. A esto contribuyó el mejoramiento de técnicas disponibles de la Investigación de Operaciones. Un ejemplo es el método Simplex, desarrollado en 1947 por George Dantzig. Muchas de las herramientas como teoría de colas estaban desarrolladas hacia 1950.

Posteriormente, Richard Bellman exploró el desarrollo de la programación dinámica. Harold Kuhn, Albert Tucker y otros empezaron el desarrollo moderno de la programación no lineal.

George Dantzig, creador del método simplex, y Bill Cooper propusieron nuevos modelos de incertidumbre. Igualmente importante fue el desarrollo paralelo de aplicaciones y software. En 1954, aparece un código llamado Lp, que permitía realizar computaciones rutinarias. Sin él no hubiera sido posible el desarrollo de múltiples aplicaciones. Este trabajo realizado por Ochard-Hays empezó con la unión de la programación lineal y el análisis numérico para dirigir conceptos asociados como la factorización base y la estabilidad numérica.

Hasta 1960, la mayoría de los enfoques en la toma de decisiones se aplicaban a casos especiales y problemas repetitivos. Sin embargo, de ahí en adelante han surgido técnicas más generales para ser adaptadas a cualquier tipo de decisiones.

El desarrollo del computador digital fue un importante avance en este campo, ya que proporcionó al tomador de decisiones capacidad y velocidad de cómputo en el manejo de la información, y fue un aporte eficiente para la investigación de operaciones. Debido a esto muchas industrias norteamericanas y luego europeas se percataron de que la programación lineal podía ser una herramienta muy poderosa para definir la planificación óptima de la nueva empresa.

En 1972, Turban presentó un informe acerca de una encuesta relativa a actividades de investigación que proporcionó una vista instantánea de las actividades en 1969. Se enviaron cuestionarios por correo a los directivos de investigación de operaciones de 475 compañías. Estas fueron seleccionadas de la revista Fortune, sobre las 500 más importantes, usando las 300 corporaciones industriales más grandes, 50 corporaciones industriales extraídas de las colocadas entre el lugar de las 300, 500 y las 25 compañías más grandes en cada una de las categorías de servicio, banco, empresas de servicios públicos, comercio, seguro y transporte.

De los 475 formularios solo regresaron 107, y las respuestas se repartieron así: 47 empresas mencionaron que tenían un departamento especial en su administración que se encargaba principalmente de actividades de investigación de operaciones y 13 compañías indicaban que pretendían establecer un departamento de ese tipo en un f...

Índice

• Portada
• Anteportada
• Portadilla
• Créditos
• Dedicatoria
• Contenido
• PRÓLOGO A LA CUARTA EDICIÓN
• INTRODUCCIÓN
• 1. INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES
• 2. PROGRAMACIÓN LINEAL
• 3. SOLUCIÓN GRÁFICA A LOS MODELOS DE LA PROGRAMACIÓN LINEAL
• 4. MÉTODO SIMPLEX
• 5. ANÁLISIS DUAL Y COSTOS DE OPORTUNIDAD
• 6. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD
• 7. MODELO DE TRANSPORTE
• 8. MÉTODO DE ASIGNACIÓN
• 9. SOLUCIONES SISTEMATIZADAS Y FUNDAMENTOS BÁSICOS DE PROGRAMACIÓN ENTERA
• 10. PROGRAMACIÓN LINEAL APLICADA A REDES DE ACTIVIDAD
• APÉNDICE
• BIBLIOGRAFÍA