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INVESTIGACIÓN OPERATIVA Mg. Jessica Pérez Rivera INGENIERÍA DE SISTEMAS

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INVESTIGACIÓN OPERATIVA

Mg. Jessica Pérez Rivera

INGENIERÍA DE SISTEMAS

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INVESTIGUEMOS JUNTOS

Es momento de aprender juntos.

Forma 6 grupos de trabajo y desarrollen los siguientes temas basados en el libro de TAHA 9na edición (está en el site de la docente) Capítulo 1.

Gp 1: Historia de la IO, línea de tiempo. ¿Qué es la IO?

Gp 2: Libro 1.2: Modelos de IO –Términos clave.

Gp 3: Libro 1.3: Solución del modelo de I.O.

Gp 4: Libro 1.5: El arte del modelado

Gp 5: Libro 1.6: Más que sólo matemáticas

Gp 6: Libro 1.7: Fases de un estudio de IO.

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SESIÓN 1

Objetivos:

Valorar la existencia de la Investigación operativa, como una herramienta de apoyo en la toma de decisiones en su que hacer profesional.

Contenido:

Introducción a la IO

Historia de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Mg. Jessica Pérez Rivera

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Existen muchas herramientas en la actualidad para

optimizar la toma de decisiones, ya que de ella

depende el desarrollo o estancamiento de las

organizaciones, está la estadística, las

probabilidades, la investigación de operaciones,

entre otros.

Lo que se pretende realizar en este curso es

estudiar está ciencia relativamente nueva, que

desde su creación a aportado al desarrollo de la

ciencia.

Mg. Jessica Pérez Rivera

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Se aplica por primera vez en 1780

Antecedentes:

La Revolución de la administración científica que inició Frederic W. Taylor a principios de siglo puso las bases para la IO,

Matemáticas: modelos lineales (Farkas, Minkowski) (s.XIX)

Estadística: fenómenos de espera (Erlang, Markov) (años 20)

Economía: Quesnay (x.XVIII), Walras (s.XIX), Von Neumann (años 20)

ORÍGENES DE LA INVESTIGACIÓN OPERATIVA

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Mg. Jessica Pérez Rivera

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Durante la segunda guerra mundial existían grupos especialistas (matemáticos, físicos, ingenieros, etc.) que hicieron investigaciones sobre operaciones militares como; análisis de estrategias de bombardeo, defensa aérea y programación de operaciones logísticas, para mejorar la asignación de RECURSOS.

– Despliegue de radares, manejo de operaciones

ORÍGENES DE LA INVESTIGACIÓN OPERATIVA: IO MODERNA

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Mg. Jessica Pérez Rivera

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

La IO tuvo gran éxito en las actividades bélicas.

En 1941 se establece una sección de OperationsResearch (OR, en español IO).

Siendo conocidos estos científicos como OR.

En 1947 esta disciplina es aceptada gracias a

George Dantzig, quien desarrolló el método simplex.

AVANCES

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Aplicaciones de la IO

Organizaci

ón

Naturaleza de la aplicación Año de

publicació

n*

Capítulos

Relacionados ŦAhorros

anuales ŧ

The

Netherland

s

Rijkswaters

tatt

Desarrollo de política nacional de

administración del agua,

incluyendo mezcla de nuevas

instalaciones, procedimientos de

operación y costeo.

1985 2-8, 13, 21 $15

millones

Monsanto

Corp.

Optimización de operaciones de

producción para cumplir metas con

un costo mínimo.

1985 2, 12 $2 millones

Weyerhaus

er Co.

Optimización del corte de árboles

en productos de madera para

maximizar su producción.

1986 2, 10 $15

millones

Electrobras

/CEPAL,

Brasil

Asignación óptima de recursos

hidráulicos y térmicos en el

sistema nacional de generación de

energía.

1986 10 $43

millones

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Mg. Jessica Pérez Rivera

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Aplicaciones de la IO

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Mg. Jessica Pérez Rivera

IBM Integración de una red nacional

de inventario de refacciones para

mejorar el apoyo al servicio.

1990 2, 17, 21 $ 20

millones +

$ 250

millones

ahorrados

en

inventario.

Yellow

Freight

System,

Inc.

Optimización del diseño de una

red nacional de transporte y la

programación de rutas de envío.

1992 2, 9, 13, 18, 21 $ 17.3

millones

U.S.

Military

Airlift

Command

Rapidez en la coordinación de

aviones, tripulaciones, carga y

pasajeros para manejar la

evacuación por aire en el

proyecto Tormenta del Desierto

en el Medio Oriente.

1992 10 Victoria

American

Airlines

Diseño de un sistema de

estructura de precios, sobreventa

y coordinación de vuelos para

mejorar las utilidades.

1992 2, 10, 12, 17, 18 $ 500

millones

más de

ingresos

New

Haven

Health

Dept.

Diseño de un programa efectivo

de intercambio de agujas para

combatir el contagio del SIDA.

1993 2 33%

menos

contagios

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Aplicaciones de la IO

Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Mg. Jessica Pérez Rivera

IBM Integración de una red nacional

de inventario de refacciones para

mejorar el apoyo al servicio.

1990 2, 17, 21 $ 20

millones +

$ 250

millones

ahorrados

en

inventario.

Yellow

Freight

System,

Inc.

Optimización del diseño de una

red nacional de transporte y la

programación de rutas de envío.

1992 2, 9, 13, 18, 21 $ 17.3

millones

U.S.

Military

Airlift

Command

Rapidez en la coordinación de

aviones, tripulaciones, carga y

pasajeros para manejar la

evacuación por aire en el

proyecto Tormenta del Desierto

en el Medio Oriente.

1992 10 Victoria

American

Airlines

Diseño de un sistema de

estructura de precios, sobreventa

y coordinación de vuelos para

mejorar las utilidades.

1992 2, 10, 12, 17, 18 $ 500

millones

más de

ingresos

New

Haven

Health

Dept.

Diseño de un programa efectivo

de intercambio de agujas para

combatir el contagio del SIDA.

1993 2 33%

menos

contagios

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Enfoque científico y objetivo pararesolver problemas relacionados a latoma de decisiones en diferentescampos de aplicación como ingeniería,economía, política, etc.

Objetivo: Determinación de una buena decisión

Solución óptima, según criterios pre-

establecidos.

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Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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La investigación de operaciones es la aplicación, por grupos

interdisciplinarios, del método científico a problemas relacionados con el control

de las organizaciones o sistemas, a fin de que se produzcan soluciones que mejor sirvan a los objetivos de la organización.

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Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

Definición de I.O.

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Contenido:

Introducción a la IO

Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

¿Qué busca la IO?

Intenta encontrar una mejor solución llamada solución

óptima

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TOMA DE DECISIONES

El proceso de toma de decisiones se refiere a todas

las actividades necesarias desde identificar un

problema hasta finalmente resolverlo poniendo

en práctica la alternativa seleccionada; por lo

tanto, está enmarcado en la solución de problemas

donde se debe encontrar alternativas de solución.

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Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Beneficios del enfoque científico para la toma de decisiones

Provee herramientas lógicas

Mayor precisión y cuantificación

Visión mejorada

Formalización

Mejores sistemas de planificación, control,

organización y operación

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Ejemplos

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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• Una empresa posee tres plantas de producción: una en

Lima, otra en Chiclayo y otra en Trujillo. Los costos de

producción en cada planta son los mismos, pero los

costos de transporte difieren significativamente.

• Los principales puntos de demanda están en Cajamarca,

Iquitos y Tarapoto.

• El problema consiste en decidir cuánto se debe producir

en cada planta con el fin de minimizar los costos de

distribución del producto.

EJEMPLO 1

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Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Ejemplo 2

Imagine Ud. Que tiene un compromiso de

negocios por cinco semanas entre Lima y Cusco

(usted está en Lima). Debe volar de Lima el lunes y

regresar el miércoles. Un boleto normal de viaje

redondo cuesta $400 dólares, pero se ofrece el

20% de descuento si las fechas del boleto abarcan

un fin de semana. Un boleto de viaje en cualquier

dirección cuesta 75% del precio normal. ¿Cómo

debe comprar los boletos para el periodo de cinco

semanas?

Contenido:

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Orígenes de la IO

Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Ejemplo 3

Ana, Jaime, Juan y Pedro están en la orilla oriente de un río, y desean

cruzarlo en canoa hasta la orilla opuesta. La canoa puede llevar

cuando mucho dos personas en cada viaje. Ana es la más vigorosa y

puede cruzar el río en 1 minuto. Jaime, Juan y Pedro tardan 2, 5 y 10

minutos respectivamente. Si hay dos personas en la canoa, la

persona más lenta es la que determina el tiempo de cruce. El objetivo

es que los cuatro estén en la orilla opuesta en el mínimo tiempo

posible. Identifique al menos dos planes factibles para cruzar el rio.

Recuerde que la canoa es el único medio de transporte, y que no

puede viajar vacía. ¿Cuál es el tiempo mínimo para pasar los cuatro la

orilla del rio?

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Investigación Operativa

Metodología de la IO

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Metodología de la I.O.

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Etapas en la solución de un problema mediante I.O.

1. Definición del problema.

2. Formulación de un modelo matemático.

3. Obtención de la solución a partir del modelo.

4. Validación del modelo

5. Preparación para la aplicación del modelo.

6. Implantación.

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Y RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

→ ¿Cual es el problema al que me enfrento?

•Describir el problema

•Delimitar el problema

•Identificar los entes afectados

•Análisis costo-beneficio

Un equipo de IO trabaja a nivel de asesoría

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Aplicaciones de la IO

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Metodología de la IO

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→RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN.

Contabilidad

Clientes

Proveedores

Empleados

Mercado

Impuestos

Productos

Demandas

Competencia

Recursos

Antecedentes históricos

Futuro

Costos y precios

SISTEMA DE INFORMACIÓN GERENCIAL

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

Metodología de la IO

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→ Identificar tres elementos principales:

•Descripción de las alternativas de decisión.

•Determinación del objetivo del estudio.

•Especificación de las limitaciones bajo las cuales

funciona el sistema modelado.

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2. FORMULACIÓN DE UN MODELO MATEMÁTICO

Un modelo matemático es una representación del

problema, expresado en términos de símbolos y

expresiones matemáticas.

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3. OBTENCIÓN DE LA SOLUCIÓN A PARTIR DE UN MODELO

Uso del computador absolutamente necesario.

Los modelos buscan optimizar (maximizar o

minimizar).

Comportamiento de la solución óptima = Análisis

de sensibilidad.

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4. VALIDACIÓN DEL MODELO

Es muy útil realizar una prueba retrospectiva

Mirar el pasado.

Actualizar la información con respecto al pasado

Verificar que resultados se hubieran obtenido con

las presentes decisiones.

Consistencia en las dimensiones.

¿ Son satisfactorias estas decisiones?

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5.PREPARACIÓN PARA LA APLICACIÓN DEL MODELO

Interfaz gráfico para bases de datos

Procedimiento de obtener solución

Manual de uso de la aplicación

F.A.Q (Preguntas más frecuentes)

Sistema de soporte de decisiones (DSS)

Informes gerenciales.

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6. IMPLANTACIÓN

El equipo de IO explica a la gerencia operativa.

Se comparte la responsabilidad entre estos 2

grupos.

Capacitación detallada al personal

Pruebas piloto

Desarrollo del programa de implantación

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Avances de la IO

Aplicaciones de la IO

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¿Recuerda Ud. las etapas vistas anteriormente?

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Aplicaciones de la IO

Investigación Operativa

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Etapas en la solución de un problema mediante I.O.

1. Definición del problema.

2. Formulación de un modelo matemático.

3. Obtención de la solución a partir del modelo.

4. Validación del modelo

5. Preparación para la aplicación del modelo.

6. Implantación.

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Investigación Operativa

Metodología de la IO