INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO “SANTIAGO MARIÑO”

ESCUELA DE INGENIERIA DE SISTEMAS

CATEDRA TEORIA DE LA ORGANIZACIÓN

PROFESOR: LEDIS CARVAJAL

1.1. HISTORIA DE LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES.

 La primera actividad de Investigación de Operaciones se dio durante la

Segunda Guerra Mundial en Gran Bretaña, donde la Administración Militar

llamó a un grupo de científicos de distintas áreas del saber para que

estudiaran los problemas tácticos y estratégicos asociados a la defensa del

país.

El nombre de Investigación de Operaciones fue dado aparentemente porque

el equipo estaba llevando a cabo la actividad de investigar operaciones

(militares)

Motivados por los resultados alentadores obtenidos por los equipos

británicos, los administradores militares de Estados Unidos comenzaron a

realizar investigaciones similares. Para eso reunieron a un grupo selecto de

especialistas, los cuales empezaron a tener buenos resultados y en sus

estudios incluyeron problemas logísticos complejos, la planeación de minas

en el mar y la utilización efectiva del equipo electrónico.

Al término de la guerra y atraídos por los buenos resultados obtenidos por

los estrategas militares, los administradores industriales empezaron a

aplicar las herramientas de la Investigación de Operaciones a la resolución

de sus problemas que empezaron a originarse debido al crecimiento del

tamaño y la complejidad de las industrias.

 Aunque se ha acreditado a Gran Bretaña la iniciación de la Investigación de

Operaciones como una nueva disciplina, los Estados Unidos tomaron pronto

el liderazgo en este campo rápidamente creciente. La primera técnica

matemática ampliamente aceptada en el medio de Investigación de

Operaciones fue el Método Simplex de Programación Lineal, desarrollado en

1947 por el matemático norteamericano George B. Danzig. Desde entonces

las nuevas técnicas se han desarrollado gracias al esfuerzo y cooperación

de las personas interesadas tanto en el área académica como en el área

industrial.

Un segundo factor en el progreso impresionante de la Investigación de

Operaciones fue el desarrollo de la computadora digital, que con sus

tremendas capacidades de velocidad de cómputo y de almacenamiento y

recuperación de información, permitieron al tomador de decisiones rapidez

y precisión.

Si no hubiera sido por la computadora digital, la Investigación de

Operaciones con sus grandes problemas de computación no hubiera crecido

al nivel de hoy en día.

Actualmente la Investigación de Operaciones se está aplicando en muchas

actividades. Estas actividades han ido más allá de las aplicaciones militares

e industriales, para incluir hospitales, instituciones financieras, bibliotecas,

planeación urbana, sistemas de transporte y sistemas de comercialización.

1.2. DEFINICIÓN.

Investigación de Operaciones o Investigación Operacional. Se puede definir

de la siguiente manera: “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 toda la

organización”.

 ¿ QUE ES LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES?.

A continuación se expone la definición de Investigación de Operaciones según los siguientes autores:

HANDY TAHA.

La Investigación de Operaciones aspira a determinar el mejor curso de acción óptimo de un problema de decisión con la restricción de recursos limitados, aplicando técnicas matemáticas para representar por medio de un modelo y analizar problemas de decisión.

HILLIER - LIEBERMAN.

Significa hacer investigación sobre las operaciones referentes a la conducción y coordinación de actividades dentro de una organización aplicada a una gama extraordinariamente amplia.

PRAWDA.

Es la aplicación por grupos interdisciplinarios de Método Científico a problemas relacionados con el control de las organizaciones o de sistemas en relación al hombre-máquina, con el fin de producir soluciones óptimas para dichas organizaciones.

SOCIEDAD AMERICANA DE INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES, (ORSA).

La Investigación de Operaciones está relacionada con el mejor diseño y operación del sistema (hombre-máquina) usualmente bajo ciertas condiciones y requiriendo la asignación de recursos escasos.

SOCIEDAD AMERICANA DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Y CONTROL DE INVENTARIOS, (APICS).

Es el Análisis cualitativo de operaciones industriales y administrativas con el intento de derivar un entendimiento integrado de los factores que controlan los sistemas operacionales en vista de proporcionar a la Administración un objetivo básico para tomar decisiones que frecuentemente involucran representar por medio de un modelo matemático la realidad.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES.

El proceso de la Investigación de Operaciones comprende las siguientes

fases o pasos:

1.   Formulación y definición del problema.

2.   Construcción del modelo.

3.   Solución del modelo.

4.   Validación del modelo.

5.   Implementación de resultados.

EXPLICACIÓN DE LAS FASES:

1.   Formulación y definición del problema. En esta fase del proceso se

necesita: una descripción de los objetivos del sistema, es decir, qué se

desea optimizar; identificar las variables implicadas, ya sean controlables o

no; determinar las restricciones del sistema. También hay que tener en

cuenta las alternativas posibles de decisión y las restricciones para producir

una solución adecuada.

2.   Construcción del modelo. En esta fase, el investigador de operaciones

debe decidir el modelo a utilizar para representar el sistema. Debe ser un

modelo tal que relacione a las variables de decisión con los parámetros y

restricciones del sistema. Los parámetros (o cantidades conocidas) se

pueden obtener ya sea a partir de datos pasados o ser estimados por medio

de algún método estadístico. Es recomendable determinar si el modelo es

probabilístico o determinísticos. El modelo puede ser matemático, de

simulación o heurístico, dependiendo de la complejidad de los cálculos

matemáticos que se requieran.

3.   Solución del modelo. Una vez que se tiene el modelo, se procede a

derivar una solución matemática empleando las diversas técnicas y

métodos matemáticos para resolver problemas y ecuaciones. Debemos

tener en cuenta que las soluciones que se obtienen en este punto del

proceso, son matemáticas y debemos interpretarlas en el mundo real.

Además, para la solución del modelo, se deben realizar análisis de

sensibilidad, es decir, ver como se comporta el modelo a cambios en las

especificaciones y parámetros del sistema. Esto se hace, debido a que los

parámetros no necesariamente son precisos y las restricciones pueden estar

equivocadas.

4.   Validación del modelo. La validación de un modelo requiere que se

determine si dicho modelo puede predecir con certeza el comportamiento

del sistema. Un método común para probar la validez del modelo, es

someterlo a datos pasados disponibles del sistema actual y observar si

reproduce las situaciones pasadas del sistema. Pero como no hay seguridad

de que el comportamiento futuro del sistema continúe replicando el

comportamiento pasado, entonces siempre debemos estar atentos de

cambios posibles del sistema con el tiempo, para poder ajustar

adecuadamente el modelo.

5.   Implementación de resultados. Una vez que hayamos obtenido la

solución o soluciones del modelo, el siguiente y último paso del proceso es

interpretar esos resultados y dar conclusiones y cursos de acción para la

optimización del sistema. Si el modelo utilizado puede servir a otro

problema, es necesario revisar, documentar y actualizar el modelo para sus

nuevas aplicaciones.

ESTRUCTURA DE LOS MODELOS EMPLEADOS EN LA INVESTIGACIÓN DE

OPERACIONES.

El enfoque de la Investigación de Operaciones es el modelaje. Un modelo es

una herramienta que nos sirve para lograr una visión bien estructurada de

la realidad. Así, el propósito del modelo es proporcionar un medio para

analizar el comportamiento de las componentes de un sistema con el fin de

optimizar su desempeño. La ventaja que tiene el sacar un modelo que

represente una situación real, es que nos permite analizar tal situación sin

interferir en la operación que se realiza, ya que el modelo es como si fuera

“un espejo” de lo que ocurre.

 Para aumentar la abstracción del mundo real, los modelos se clasifican

como 1) icónicos, 2) análogos, 3) simbólicos.

 Los modelos icónicos son la representación física, a escala reducida o

aumentada de un sistema real.

 Los modelos análogos esencialmente requieren la sustitución de una

propiedad por otra con el fin de permitir la manipulación del modelo.

Después de resolver el problema, la solución se reinterpreta de acuerdo al

sistema original.

 Los modelos más importantes para la investigación de operaciones, son los

modelos simbólicos o matemáticos, que emplean un conjunto de símbolos y

funciones para representar las variables de decisión y sus relaciones para

describir el comportamiento del sistema. El uso de las matemáticas para

representar el modelo, el cual es una representación aproximada de la

realidad, nos permite aprovechar las computadoras de alta velocidad y

técnicas de solución con matemáticas avanzadas.

 UN MODELO MATEMÁTICO

Comprende principalmente tres conjuntos básicos de elementos. Estos son:

1) variables y parámetros de decisión,

2) restricciones y

3) función objetivo.

1.     Variables y parámetros de decisión . Las variables de decisión son las

incógnitas (o decisiones) que deben determinarse resolviendo el modelo.

Los parámetros son los valores conocidos que relacionan las variables de

decisión con las restricciones y función objetivo. Los parámetros del modelo

pueden ser determinísticos o probabilísticos.

2.     Restricciones . Para tener en cuenta las limitaciones tecnológicas,

económicas y otras del sistema, el modelo debe incluir restricciones

(implícitas o explícitas) que restrinjan las variables de decisión a un rango

de valores factibles.

3 .     Función objetivo . La función objetivo define la medida de efectividad del

sistema como una función matemática de las variables de decisión.

La solución óptima será aquella que produzca el mejor valor de la función

objetivo, sujeta a las restricciones.

 MÉTODO CIENTÍFICO

Llamamos método a una serie ordenada de procedimientos de que hace uso la investigación científica para observar la extensión de nuestros conocimientos.

Podemos concebir el método científico como una estructura, un armazón formado por reglas y principios coherentemente concatenados.

El método científico es quizás uno de los más útil o adecuado, capaz de proporcionarnos respuesta a nuestras interrogantes. Respuestas que no se obtienen de inmediato de forma verdadera, pura y completa, sin antes haber pasado por el error. Esto significa que el método científico llega a nosotros como un proceso, no como un acto donde se pasa de inmediato de la ignorancia a la verdad. Este es quizás el método más útil o adecuado, ya que es el único que posee las características y la capacidad para auto corregirse y superarse, pero no el único.

El método científico es la conquista máxima obtenida por el intelecto para descifrar y ordenar los conocimientos. Consta de 5 pasos fundamentales que han sido desarrollados a través de muchas generaciones y con el concurso de muchos sabios.

PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO

Observación:

Consiste en la recopilación de hechos acerca de un problema o fenómeno natural que despierta nuestra curiosidad. Las observaciones deben ser lo más claras y numerosas posible, porque han de servir como base de partida para la solución.

Hipótesis:

Es la explicación que nos damos ante el hecho observado. Su utilidad consiste en que nos proporciona una interpretación de los hechos de que disponemos, interpretación que debe ser puesta a prueba por observaciones y experimentos posteriores. Las hipótesis no deben ser tomadas nunca como verdaderas, debido a que un mismo hecho observado puede explicarse mediante numerosas hipótesis. El objeto de una buena hipótesis consiste solamente en darnos una explicación para estimularnos a hacer más experimentos y observaciones.

Experimentación:

Consiste en la verificación o comprobación de la hipótesis. La experimentación determina la validez de las posibles explicaciones que nos hemos dado y decide el que una hipótesis se acepte o se deseche.

Teoría:

Es una hipótesis en cual se han relacionado una gran cantidad de hechos acerca del mismo fenómeno que nos intriga. Algunos autores consideran que la teoría no es otra cosa más que una hipótesis en la cual se consideran mayor número de hechos y en la cual la explicación que nos hemos forjado tiene mayor probabilidad de ser comprobada positivamente.

Ley:

Consiste en un conjunto de hechos derivados de observaciones y experimentos debidamente reunidos, clasificados e interpretados que se consideran demostrados. En otras palabras la ley no es otra cosa que una hipótesis que ha sido demostrada mediante el experimento. La ley nos permite predecir el desarrollo y evolución de cualquier fenómeno natural.

PRINCIPALES RASGOS QUE DISTINGUEN AL MÉTODO CIENTÍFICO

CARACTERISTICAS

Objetividad: Se intenta obtener un conocimiento que concuerde con la realidad del objeto, que lo describa o explique tal cual es y no como desearíamos que fuese. Se deja a un lado lo subjetivo, lo que se siente o presiente.

Racionalidad: La ciencia utiliza la razón como arma esencial para llegar a sus resultados. Los científicos trabajan en lo posible con conceptos, juicios y razonamientos, y no con las sensaciones, imágenes o impresiones. La racionalidad aleja a la ciencia de la religión y de todos los sistemas donde aparecen elementos no racionales o donde se apela a principios explicativos extras o sobrenaturales; y la separa del arte donde cumple un papel secundario subordinado a los sentimientos y sensaciones.

Inventividad: Es inventivo porque requiere poner en juego la creatividad y la imaginación, para plantear problemas, establecer hipótesis, resolverlas y comprobarlas. Significa que para extender nuestros conocimientos se requiere descubrir nuevas verdades. En cierto sentido, el método nos da reglas y orientaciones, pero no son infalibles.

Sistematicidad: La ciencia es sistemática, organizada en sus búsquedas y en sus resultados. Se preocupa por construir sistemas de ideas organizadas coherentemente y de incluir todo conocimiento parcial en conjuntos más amplios.

Para lograr esta coherencia en las diversas ciencias se acude a operaciones lógicas que garanticen este orden o sistematicidad. Estas operaciones lógicas son: definición, división y clasificación, que nos proporcionan los lineamientos para determinar con exactitud el contenido y la extensión de los conocimientos científicos.

Generalidad: La preocupación científica no es tanto ahondar y completar el conocimiento de un solo objeto individual, sino lograr que cada conocimiento parcial sirva como puente para alcanzar una comprensión de mayor alcance.

Factibilidad: La ciencia es uno de los pocos sistemas elaborados por el hombre donde se reconoce explícitamente la propia posibilidad de equivocación, de cometer errores. En esta conciencia de sus limitaciones, en donde reside la verdadera capacidad para auto corregirse y superarse.

Verificabilidad: Es la confirmación o rechazo de la hipótesis. Se verifican o rechazan las hipótesis por medio del método experimental. Se plantean hipótesis o supuestas respuestas a nuestros problemas y esta confirma o se reestructura de acuerdo a los resultados presentados durante la experimentación.

Perfectibilidad: significa que el método es susceptible de ser modificado, mejorado o perfeccionado.

Normatividad: Significa que el método es un procedimiento, es una guía y en cuanto tal nos proporciona principios y técnicas para la investigación. La Técnica es un conjunto de procedimientos de que se sirve una ciencia o arte.

No es un recetario: significa que el método no es una lista de recetas para dar con las respuestas correctas a las preguntas que el científico se formula. Lejos de esto, el método es el conjunto de procedimientos por los cuales:

- se plantean los problemas científicos y

- se ponen a prueba las hipótesis científicas.

.- El método científico es el resultado de una larga trayectoria de personajes que a través del tiempo han realizado investigaciones sobre lo que nos rodea y han aportado algo nuevo para el desarrollo de este método perfectible y para la evolución de la ciencia.

.- El método científico consta de una serie de procedimientos que por su estructura presenta rasgos muy beneficiosos para realizar investigaciones, sobre todo por su capacidad de perfeccionase a través del tiempo y a través de nuevas investigaciones y por su objetividad.

.- El método científico tiene relación la cual está en relación directa con el desarrollo de la inteligencia humana y capacidad para valorizar.

.- Tanto la ciencia como el método científico tienen limitaciones, ya que ambos no son otra cosa que un producto del hombre el cual dista mucho de ser un dechado de perfección.

.- El método científico surge, entonces como producto de la inducción, ya que siempre ha ido de lo particular a lo general para obtener sus resultados y crear, así leyes.