Dentro de este modelo se relaciona la
investigación de operaciones, considerada una herramienta
matemática orientada a las ciencias gerenciales en su
conjunto, cuya finalidad además de la solución de
problemas, es la de dotar de instrumentos al personal encargado
de la toma de decisiones en los procesos, a fin de mejorar casos
como la distribución, la asignación y el
transporte. Todo esto adquiere una dimensión de suma
importancia ya que proporciona un método eficiente para
determinar una decisión óptima, escogida de un gran
número de decisiones posibles. La decisión es la
que satisface un objetivo de administración, pero sujeto a
restricciones.
Básicamente, la programación lineal
procura optimizar un objetivo que perdiga una situación,
la cual es una función lineal de las diferentes
actividades del problema. Todo esto con la definición de
variables en los niveles de todas las actividades que puedan
llevarse a cabo en el problema.
Solución
EJERCICIO 1
Dwight es un maestro de primaria que también
cría puercos para tener ingresos adicionales. Intenta
decir que alimento darles. Piensa que debe usar una
combinación de los alimentos que venden los proveedores
locales. Dwight Desea que tenga un costo mínimo al mismo
tiempo que cada puerco reciba una cantidad adecuada de
calorías y vitaminas. El costo y los contenidos de cada
alimento se muestran en la tabla, Cada puerco requiere al menos $
8 000 calorías por día y700 unidades de vitaminas
.a). ¿Cuál es el costo diario por puerco que
resulta?
Construcción del Modelo
CALORIAS | VITAMINAS | COSTO | ||||
X1 | 800 | 140 | 0,4 | |||
X2 | 1000 | 70 | 0,8 | |||
800 | 700 | 0,4X + 0,8X2 |
Elección y Formulación de las
Variables
Alimento Tipo A = X1
Alimento Tipo B = X2
Evaluación y Formulación de las
Restricciones
800×1 + 100×2 = 8000
140×1 + 70×2 = 700
X1, X2 = 0
Formulación de la Función
Objetivo
Minimizar (Z)= 0,4X1 + 0,8X2
Desarrollo del Método Grafico, Algebraico y
Simplex
800X1 + 1000X2 = 800
140X1 + 70X = 700
Tabulando
R1 R1 R2 R2
X1 | X2 | X1 | X2 |
0 | 8 | 0 | 10 |
10 | 0 | 5 | 0 |
Hallando la pendiente m= -0,4/0,8 = -0,5.
Entonces:
Sacando valores para X1, X2
Como X2 = 0
8X1 + 10(0) = 80
X = 10
Obtención de Resultados y Toma de Decisiones
orientados a la organización.
Minimizar (Z) = 0,4(10) + 0,8(0)
(Z) = 4 + 0
(Z) = 4 Solución Optima
EJERCICIO 2:
La compañía manufacturera Omega
descontinuó la producción de cierta línea de
productos no redituable. Esto creo un exceso considerable en la
capacidad de producción. La gerencia quiere dedicar esta
capacidad a uno o más de tres productos, llamados
productos 1, 2, y 3. En la siguiente tabla se resume la capacidad
disponible de cada máquina que puede limitar la
producción.
TIPO DE MAQUINA | TIEMPO DISPOBIBLE (En horas-maquina | |
Riesgo Especial | ||
Fresadora | 500 | |
Torno | 350 | |
Rectificadora | 150 |
El número de horas-maquina requerida para cada
unidad de los productos respectivos es: Coeficiente de
productividad (en horas–maquina por unidad).
TIPO DE MAQUINA | PRODUCTO 1 | PRODUCTO 2 | PRODUCTO 3 |
FRESADORA | 9 | 3 | 5 |
TORNO | 5 | 4 | 0 |
RECTIFICADORA | 3 | 0 | 2 |
El departamento de ventas indica que las ventas
potenciales para los productos 1 y 2exceden la tasa máxima
de producción y que las ventas potenciales del producto 3
son 20 unidades por semana, la ganancia unitaria respectiva seria
de $ 50, $20 y $25 para los productos 1, 2 y 3, el objetivo es
determinar cuántos productos de cada tipo debe producirla
compañía para maximizar la ganancia.
Construcción del Modelo
FRESADORA | TORNO | RECTIFICADORA | GANANCIA | ||||||
X1 | 9 | 5 | 3 | 50 | |||||
X2 | 3 | 4 | 0 | 20 | |||||
X3 | 5 | 0 | 2 | 25 | |||||
500 | 350 | 150 | 50X1+20X2+25X3 |
Elección y Formulación de las
Variables
Televisor 27" = X1
Televisor 20" = X2
Evaluación y Formulación de las
Restricciones
9X1+3X2+5X3 = 500
5X1 + 4X2 +0X3 = 350 X1=0, X2=0, X3=0
3X1+0X2+2X3 = 150
Formulación de la Función
Objetivo
Maximizar (Z) = 50X + 20X2 + 25X3
Desarrollo del Método Grafico, Algebraico y
Simplex
Igualando valores de X1, X2, X3 y aumentando sus valores
de holgura:
9X1+3X2+5X3 = 500
5X1 + 4X2 +0X3 = 350
3X1+0X2+2X3 = 150
Igualando la función objetivo:
Z-50X1-20X2-25X3 = 0
Primera Iteración:
Variable | X1 | X2 | X3 | Dirección | R.H.S |
Maximizar | 50 | 20 | 25 | 500 | |
C1 | 9 | 3 | 5 | 350 | |
C2 | 5 | 4 | 0 | 150 | |
C3 | 3 | 0 | 2 | ||
Banda Inf. | 0 | 0 | 0 | ||
Banda Sup. | M | M | M | ||
Tipo Varia. | Continuo | Continuo | Continuo |
Segunda Iteración:
X1 | X2 | X3 | Sl C1 | Sl C2 | Sl C3 | ||||
Bases | C(i) | 50,0000 | 20,0000 | 25,0000 | 0 | 0 | 0 | R.H.S | Radio |
Sl C1 | 0 | 9,00000 | 3,0000 | 5,0000 | 1,0000 | 0 | 0 | 500,0000 | 55,5555 |
Sl C2 | 0 | 5,0000 | 4,0000 | 0 | 0 | 1,0000 | 0 | 350,0000 | 70,0000 |
Sl C3 | 0 | 3,0000 | 0 | 2,0000 | 0 | 0 | 1,0000 | 150,0000 | 50,0000 |
C(i)Z(i) | 50,0000 | 20,0000 | 25,0000 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Tercera Iteración:
X1 | X2 | X3 | Sl C1 | Sl C2 | Sl C3 | |||||
Bases | C(i) | 50,0000 | 20,0000 | 25,0000 | 0 | 0 | 0 | R.H.S | Radio | |
Sl C1 | 0 | 0 | 3,0000 | -1,0000 | 1,0000 | 0 | -3,000 | 50,0000 | 16,6667 | |
Sl C2 | 0 | 0 | 4,0000 | -3,3333 | 0 | 1,0000 | -1,666 | 100,0000 | 25,0000 | |
X1 | 50,0000 | 1,0000 | 0 | 0,6667 | 0 | 0 | 0,3333 | 50,0000 | M | |
C(i)Z(i) | 0 | 20,0000 | -8,3333 | 0 | 0 | -16,66 | 2.500,0000 |
Cuarta Iteración
X1 | X2 | X3 | Sl C1 | Sl C2 | Sl C3 | ||||
Bases | C(i) | 50,0000 | 20,0000 | 25,0000 | 0 | 0 | 0 | R.H.S | Radio |
X2 | 20,0000 | 1,2500 | 1,0000 | 0 | 0 | 0,2500 | 0 | 87,0000 | |
Sl C3 | 0 | 0,9000 | 0,0000 | 0 | -0,40 | 0,3000 | 1,0000 | 55,0000 | |
X3 | 25,0000 | 1,0500 | 0,0000 | 1,0000 | 0,200 | -0,150 | 0 | 47,0000 | |
C(i)Z(i) | 1,2500 | 0 | 0 | -5,00 | -1,250 | 0 | 2.937,50 |
Obtención de Resultados y Toma de decisiones
orientados a la organización.
Reemplazando en:
Maximizar (Z) = 50X + 20X2 + 25X3
= 50 (0) + 20 (87, 50) + 25 (47, 50)
= 2937,50
La compañía debe producir o de producto 1,
87 y medio del 2 y 47 y medio del 3.
Conclusiones
Definir solución optima o estratégica es
la finalidad de toda operación que busque satisfacer el
objeto administrativo, financiero y funcional de una
organización. La metodología de la
investigación de operaciones esta diseñada para
cuantificar y acotar los problemas dentro de un marco de
restricciones especificas, de tal forma que se busquen controles
óptimos de operación, decisión y
solución.
En conclusión, a un problema en el que
intervienen variables, objetivos, restricciones y distintos
métodos se le denomina programación lineal, y la
idea de encontrar una solución se le denomina como un
objetivo optimo que maximice o minimice la fusión de las
mismas.
Bibliografía
Ejercicios de Programación Lineal
http://actividadesinfor.webcindario.com/proli.htm.Guía didáctica: Métodos
Determinísticos. Autor. Ing. Oscar Javier
Hernández Sierra. Agosto 24 de 2012. Universidad
Nacional Abierta y a DistanciaInvestigación operativa, Ejercicios
resueltos, Sergio García Mondaray.
http://www.yakiboo.net/apuntes/Investigacion%20Operativa/Sergio_Garcia_Control_Tema_34.pdf
Autor:
Inocencio Meléndez Julio.
Magíster en Administración
Magíster en Derecho
Doctorando en Derecho Patrimonial: La
Contratación Contemporánea.