INVESTIGACIN DE OPERACIONES

INVESTIGACIN DE OPERACIONESOrigenQu es?ModelosProgramacin Lineal

ORIGENES DE LA INVESTIGACIN DE OPERACIONESLas primeras actividades formales de investigacin de operaciones se dieron en Inglaterra durante la Segunda Guerra Mundial, cuando se encomend a un equipo de cientficos ingleses la toma de decisiones acerca de la mejor utilizacin de materiales blicos.

Al trmino de la guerra, las ideas formuladas en operaciones militares fueron adaptadas para mejorar la eficiencia y la productividad en el sector civil.

Hoy en da, la investigacin de operaciones es una herramientadominante e indispensable para tomar decisiones.Un elemento principal de la investigacin de operaciones es el modelado matemtico.

Aunque la solucin del modelo matemtico establece una base para tomar una decisin, se deben tener en cuenta factores intangibles o no cuantificables, por ejemplo el comportamientohumano, para poder llegar a una decisin final.

Las races de la IO pueden encontrarse muchas dcadas atrs, cuando se hicieron los primeros intentos por emplear el mtodo cientfico para administrar una empresa.

Sin embargo, el inicio de la actividad llamada investigacin de operaciones es atribuible a ciertos servicios militares que se prestaron al inicio de la Segunda Guerra Mundial.

Debido a los esfuerzos blicos, exista la urgente necesidad de asignar recursos escasos a las distintas maniobras militares y a las actividades que componan cada operacin de la manera ms eficaz. Por ello, las administraciones militares estadounidense y britnica llamaron a un gran nmero de cientficos para que aplicaran el mtodo cientfico a ste y a otros problemas estratgicos y tcticos. En realidad, les solicitaron que hicieran investigacin sobre operaciones (militares).

Estos grupos de cientficos fueron los primeros equipos de IO. Debido al desarrollo de mtodos eficaces para utilizar la nueva herramienta que representaba el radar, los cientficos contribuyeron al triunfo en la guerra area que libr Gran Bretaa.

Sus investigaciones para mejorar el manejo de las operaciones antisubmarinas y de proteccin tambin tuvieron un papel importante en la victoria de la campaa del Atlntico Norte. Esfuerzos similares fueron de gran ayuda en la campaa del Pacfico.

Al terminar la guerra, el xito de la IO en las actividades blicas gener gran inters debido a las posibilidades de aplicarla en un mbito distinto al militar. Es posible identificar por lo menos otros dos factores que tuvieron gran importancia en el desarrollo de la IO durante este periodo.

Uno es el progreso sustancial que se logr en el mejoramiento de las tcnicas disponibles. Despus de la guerra, muchos de los cientficos que haban participado en equipos de IO o que tenan informacin sobre este trabajo, estaban motivados para realizar investigacin relevante en el campo, de lo cual resultaron avances importantes; un ejemplo sobresaliente es el mtodo smplex para resolver problemas de programacin lineal, desarrollado en 1947 por George Dantzig.

Muchas de las herramientas caractersticas de la IO, como programacin lineal, programacin dinmica, teora de colas y teora de inventarios haban sido desarrolladas casi por completo antes del trmino de la dcada de los aos cincuenta.Un segundo factor que dio gran impulso al desarrollo de este campo fue la revolucin de las computadoras.

El manejo eficaz de los complejos problemas inherentes a la IO casi siempre requiere un gran nmero de clculos.

Realizarlos de forma manual puede resultar casi imposible, por lo cual el desarrollo de la computadora electrnica digital, con su capacidad para hacer clculos aritmticos, miles o tal vez millones de veces ms rpido que los seres humanos, fue una gran ayuda para esta disciplina.Otro avance tuvo lugar en la dcada de los aos ochenta, con el desarrollo de computadoras personales cada vez ms rpidas y de buenos paquetes de software para resolver problemas de IO.

De esta forma, las tcnicas ms complejas estuvieron al alcance de un gran nmero de personas, y este progreso se aceler an ms en la dcada de 1990 y al inicio del siglo XXI.

Hoy en da, millones de individuos tienen acceso a estos paquetes y en forma cotidiana se utiliza toda una gama de computadoras, desde las grandes hasta las porttiles, para resolver problemas de investigacin de operaciones, algunos de ellos muy complejos.Segn Hillier y Lieberman (1991), en esencia la contribucin del enfoque de la Investigacin Operativa proviene principalmente de:

La estructuracin de una situacin de la vida real como un modelo matemtico, logrando una abstraccin de los elementos esenciales para que pueda buscarse una solucin que concuerde con los objetivos del que toma decisiones.

El anlisis de la estructura de tales soluciones y el desarrollo de procedimientos sistemticos para obtenerlas.

El desarrollo de una solucin, incluyendo la teora matemtica si es necesario, que lleva el valor ptimo de la medida de lo que se espera del sistema.NATURALEZA DE LA INVESTIGACIN DE OPERACIONESComo su nombre lo indica, el objetivo de esta disciplina implica investigar sobre las operaciones.

En consecuencia, esta disciplina se aplica a la problemtica relacionada con la conduccin y la coordinacin de actividades en una organizacin.

En esencia, la naturaleza de la organizacin es irrelevante, por lo cual la IO ha sido aplicada de manera extensa en reas tan diversas como manufactura, transporte, construccin, telecomunicaciones, planeacin financiera, cuidado de la salud, fuerzas armadas y servicios pblicos, por nombrar slo unas cuantas. As, la gama de aplicaciones es inusualmente amplia..

PROBLEMAS1.3-1. Seleccione una de las aplicaciones de investigacin de operaciones que se mencionan en la tabla 1.1. Lea el artculo al que se hace referencia en el Recuadro de aplicacin que se presenta en la seccin que se muestra en la tercera columna. (En nuestro sitio web www.mhhe.com/hillier se proporciona un vnculo a todos estos artculos.)

Escriba un resumen de dos pginas acerca de la aplicacin y los beneficios que proporcion; incluya los beneficios no financieros.QU ES LA INVESTIGACIN DE OPERACIONES?La investigacin de operaciones es la aplicacin, por grupos interdisciplinarios, del mtodo cientfico 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 organizacin.

ESQUEMA GENERAL DE LA INVESTIGACIN DE OPERACIONES

La IO ofrece a los gerentes herramientas cuantitativas para la toma de decisiones que resuelven los problemas diarios de un negocio sirven para tomar decisiones en la planeacin a corto o largo plazo, sea el negocio de carcter gubernamental, de produccin, de servicios, gremial cooperativo.

En el uso de la investigacin de operaciones se aplican los siguientes seis pasos metodolgicos cientficos a saber:

Anlisis y definicin del problema.Desarrollo del modelo.Seleccin de datos de entrada.Obtencin de una solucin.Limitaciones del modelo y la solucin.Utilizacin del modelo.

RESEA HISTORICA DE LA INVESTIGACIN DE OPERACIONESArqumedes en el ao 212 antes de Jesucristo, cuando tena 75 aos, fue contratado por la ciudad de Siracusa para idear un mtodo de romper el sitio naval a la ciudad, que estaba bajo el ataque de los romanos.

El concepto de Investigacin de Operaciones naci durante la primera guerra mundial en Inglaterra entre los aos 1914 1915, cuando F. W. Lanchester intent tratar cuantitativamente las operaciones militares, obteniendo ecuaciones que relacionaban el resultado de una batalla en funcin de la fuerza numrica relativa de los combatientes y de su capacidad relativa de fuego. Lanchester model una situacin que involucraba opciones estratgicas, y despus prob ese modelo contra la situacin real. ste procedimiento es el que los Investigadores de Operaciones han venido practicando desde entonces.Toms Alva Edison en los Estados Unidos de Amrica, estudi el proceso de la guerra antisubmarina. Efectu un anlisis estadstico para desarrollar maniobras mediante las cuales los barcos pudieran evadir y destruir a los submarinos.

En 1917, el matemtico Dans A. K. Erlang, que trabajaba en la compaa telefnica de Copenhage, public el trabajo Soluciones a algunos problemas en la teora de probabilidades importantes en las centrales telefnicas automticas, contena frmulas de tiempo de espera que ms tardes fueron empleadas por la Oficina Postal Britnica para calcular el nmero de circuitos necesarios.En 1915 Ford W. Harris describi el primer modelo sobre el tamao de lote econmico de inventario, posteriormente contribuyeron al desarrollo de modelos de control de inventarios H. S. Owen (1925), Benjamn Cooper (1926), R.H. Wilson (1926) y W. A. Mueller (1927). Las tcnicas matemticas del control de inventarios son de las ms antiguas herramientas de la Investigacin de Operaciones.

El desarrollo de la Programacin Lineal ocurri hacia 1760 cuando los economistas empezaron a describir sistemas econmicos en trminos matemticos. El profesor de Harvard Wassily Leontieff desarroll un modelo de programacin Lineal que representaba la totalidad de la economa de los Estados Unidos de Norte Amrica.Como consecuencia del ingreso de Inglaterra a la segunda guerra mundial dos aos antes que Estados Unidos, en 1939 exista un ncleo de una organizacin Britnica de Investigacin de Operaciones y sus principales aportes fueron: El mejoramiento del sistema de radar, el caoneo antiareo, en la guerra antisubmarina, en la defensa de la poblacin civil, en el diseo del tamao de los convoy y en la conduccin de ataques de bombardeo sobre Alemania.

El grupo de Investigacin de Operaciones con mayor publicidad fu el denominado El circo de blackett dirigido por el profesor P.M.S. Blackett de la Universidad de Manchester, ministro de la Royal Society, laureado nobel y ex-oficial naval. El grupo estaba conformado por 3 Fisioligistas, 2 Fsicos matemticos, 1 Astrofsico, 1 Oficial del ejrcito, 1 Topgrafo, 1 Fsico general y 2 Matemticos. El valor del enfoque del equipo Heterogneo fu de xito notorio.Al ingresar los Estados Unidos a la segunda guerra mundial, cre grupos de anlisis de operaciones en la fuerza area y en la armada, sta ltima cre grupos de Investigacin de Operaciones en el Laboratorio de municiones naval y en la dcima flota.

Despus de la segunda guerra mundial, tanto el ejrcito como la fuerza area de los Estados Unidos de Norte Amrica, continuaron con los grupos de Investigacin de Operaciones pero las tcnicas desarrolladas empezaron a ser usadas en la planeacin de los negocios.

La industria deba renovar su produccin y organizacin para servir rpidamente a las necesidades en tiempos de paz.En 1950 se organiz la Operations Research Society of Amrica (ORSA) y The Institute of Management Science (TIMS). Desde 1952 ORSA publica la revista Operations Research y desde 1953 TIMS publica su revista Management Science. Desde la dcada de los 70 (s) las dos sociedades publican la revista trimestral Interfases con trabajos y artculos relacionados con los problemas operacionales del uso de la ciencia administrativa y la investigacin de Operaciones.

En Inglaterra se form en 1948 el Operational Research Club quien cambi su nombre posteriormente a la Operational Research Society of the United Kingdom y para 1950 crearon la revista Operational Research Quarterly. Ms recientemente se han formado sociedades de Investigacin de Operaciones en Francia, Italia, Israel y Austria.EN RESUMENLas primeras actividades formales de investigacin de operaciones se dieron en Inglaterra durante la 2da Guerra Mundial, cuando se encomend a un equipo de cientficos ingleses la tomas de decisiones acerca de la mejor utilizacin de materiales blicos.

Al termino de la guerra, as ideas formuladas en operaciones militares fueron adaptadas para mejorar la eficiencia y la productividad en el sector civil.

Hoy en da, la investigacin de operaciones es una herramienta dominante e indispensable para tomar decisiones.EN RESUMENUn elemento principal de la investigacin de operaciones es el modelado matemtico.

Aunque la solucin del modelo matemtico establece una base para tomar una decisin, se debe tener en cuenta factores intangibles o no cuantificables, por ejemplo el comportamiento humano, para poder llegar a una decisin final.

MODELOS DE INVESTIGACIN DE OPERACIONESEl desarrollo de la programacin lineal ha sido clasificado como uno de los avances cientficos ms importantes de mediados del siglo xx, y estamos de acuerdo con esta aseveracin. Su efecto desde 1950 ha sido extraordinario.

En la actualidad es una herramienta de uso normal que ha ahorrado miles o millones de dlares a muchas compaas o negocios, incluso empresas medianas, en los distintos pases industrializados del mundo; su aplicacin a otros sectores de la sociedad se ha ampliado con rapidez.

Una proporcin muy grande de los programas cientficos en computadoras est dedicada al uso de la programacin lineal.

La programacin lineal utiliza un modelo matemtico para describir el problema. El adjetivo lineal significa que todas las funciones matemticas del modelo deben ser funciones lineales.

En este caso, la palabra programacin no se refiere aqu a trminos computacionales; en esencia es sinnimo de planeacin.

Por lo tanto, la programacin lineal involucra la planeacin de actividades para obtener un resultado ptimo; esto es, el resultado que mejor alcance la meta especificadadeacuerdo con el modelo matemtico entre todas las alternativasfactibles.En realidad, cualquier problema cuyo modelo matemtico se ajuste al formato general del modelo de programacin lineal, es un problema de programacin lineal. (Por esta razn, un problema de programacin lineal y su modelo se denominan con frecuencia programa lineal, o incluso slo PL.)

An ms, se dispone de un procedimiento de solucin muy eficiente llamado mtodo smplex para resolver estos problemas lineales, incluso los de gran tamao.

stas son algunas razones del tremendo efecto de la programacin lineal en las dcadas recientes.