Universidad de Guadalajara

Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías

CUCEI

Ingeniería EconómicaCapítulo 1

Introducción a la Ingeniería Económica

Profesor: Rommel José Ospino González

Alumno: Jorge Eduardo Rodríguez Vega

Sección D15

20 de Febrero del 2013

Capítulo 1

Introducción a la Ingeniería EconómicaLos ingenieros son quienes resuelven problemas, administran y toman

las decisiones. La ingeniería económica abarca cada una de estas actividades. Los planes y la producción deben financiarse. Con el tiempo los problemas se definen por las dimensiones medidas en dinero y las decisiones se evalúan de acuerdo con sus consecuencias monetarias. Gran parte de las funciones administrativas van encaminadas a lograr los objetivos económicos, y son controladas por medidas económicas.

Está orientada a la solución de problemas y al proceso de la toma de decisiones a nivel operativo. Puede conducir a la suboptimización una condición en la cual una solución satisface los objetivos tácticos a costa de la eficacia de la estrategia- pero el esmero en la recolección y el análisis de datos minimiza el peligro.

Un ingeniero economista se apoya en el conocimiento acumulado de la ingeniería y la economía para identificar los usos alternativos de los recursos limitados y para seleccionar el curso de acción más conveniente.

Existen muchos modelos aceptados para el análisis de proyectos de corto alcance cuando el valor del dinero en el tiempo no es de importancia, y de propuestas de largo alcance cuando se requiere descontar datos de factores que se suponen conocidos o que conllevan cierto riesgo. La familiaridad con estos modelos, obtenida del estudio de los siguientes capítulos, debe guiar al lector a lo largo del laberinto de las decisiones de la ingeniería económica.

1.1 LOS TOMADORES DE DECISIONES EN LA INGENIERÍA

Las siguientes preguntas generales son representativas de aquellas a las que se enfrentaría un ingeniero:

¿Cuál de varios diseños de ingeniería en competencia debería seleccionarse?

¿La máquina que ahora se usa se debe reemplazar por una nueva? Con el capital disponible limitado, ¿qué alternativa de inversión

encontraremos? ¿Sería preferible seguir un curso de acción más conservador o uno con

más riesgos que ofrece un rendimiento potencial más alto? ¿Cuántas unidades de producción se deben vender antes de percibir

una ganancia? Por lo común esta área se conoce como análisis de punto de equilibrio.

Entre diversas propuestas para el abastecimiento de recursos que rindan resultados válidos y equivalentes, pero que tengan patrones diferentes de flujo de efectivo, ¿cuál es preferible?

¿Se esperan beneficios de un proyecto público de servicios lo suficientemente grandes para aceptar sus costos de ejecución?

Cada pregunta se relaciona con una elección entre un conjunto de alternativas, todas implican elementos económicos. Estas consideraciones están incluidas en la función de la toma de decisiones de los ingenieros economistas para:

1. Identificar los usos alternativos de recursos limitados y obtener los datos adecuados.

2. Analizar los datos para determinar la alternativa preferible

La amplitud de los problemas, la profundidad del análisis y el alcance de aplicación que un ingeniero encuentra en la práctica varían mucho. Lo normal es asignar los proyectos de reducción de costos a ingenieros recién egresados y se espera que estén conscientes de los costos en todas sus operaciones.

Es común restringir a los principiantes a tomar decisiones de corto alcance para operaciones de presupuesto reducido, mientras que los administradores de ingeniería afrontan las decisiones de políticas que abarcan grandes sumas de dinero y en las que influyen diversos factores con consecuencias de largo alcance. Los principios y prácticas de la ingeniería económica atienden ambas situaciones.

Una decisión es la sencilla elección realizada a partir de dos o más cursos de acción, ya sea en operaciones de construcción o producción, las industrias de servicios o manufactura, las agencias privadas o públicas. Algunas elecciones son triviales o en su mayoría automáticas, pero, como ya hemos visto, otras decisiones pueden ser experiencias emocionantes y que representen un reto. La mayoría de las decisiones importantes, incluso las personales, tienen matices económicos. Este uso en particular, hace a la materia de la ingeniería económica intrigante y gratificante.

1.2 INGENIERÍA Y ECONOMÍA

Antes de 1940, la principal preocupación de los ingenieros era el diseño, la construcción y la operación de máquinas, estructuras y procesos.

Prestaban menos atención a los recursos humanos y físicos que fabricaban los productos finales.

Ahora se espera que los ingenieros no sólo generen soluciones tecnológicas innovadoras, sino que también realicen análisis financieros que reflejen los efectos de la implantación.

La mayoría de las definiciones de ingeniería sugieren que la misión de los ingenieros es transformar los recursos de la naturaleza en beneficios para la raza humana. Los tipos de recursos que la ingeniería puede enriquecer incluyen desde minerales y cosechas hasta la información y energía. Una creciente conciencia de los límites finitos de los recursos de la tierra agrega una dimensión que demanda evaluaciones de ingeniería. El enfoque de los recursos escasos une a la ingeniería con la economía.

La relación de la ingeniería con la economía puede semejarse a la que tiene la ingeniería con la física. Los científicos están dedicados al descubrimiento y la explicación de las leyes de la naturaleza. Los ingenieros trabajan con los científicos y traducen las revelaciones en aplicaciones prácticas. Las "leyes" de la economía no son tan precisas como las de la física, pero su aplicación a la producción y el uso de los recursos escasos aseguran una creciente atención de los ingenieros.

1.3 ECONOMÍA: UNA REVISIÓN BREVE

La economía, como la ingeniería, tiene profundas raíces informales en la historia.

Las raíces formales de la economía abarcan dos siglos desde la publicación (en 1776) de The Wealth of Nations, de Adam Smith.

Escritos anteriores condenaron la intervención del gobierno en el comercio y promovían la política de "dejar hacer". En An Essay on the Principies of Population (1798), Thomas Malthus discurrió acerca de las causas de las crisis económicas al decir que la población tiende a aumentar geométricamente y los medios de subsistencia sólo crecen de manera aritmética.

John Stuart MilI, en su Treatise on Political Economy (1800), argumentó en contra del pesimismo de Malthus al indicar que las leyes de distribución no son tan inmutables como las leyes de producción. En Das Kapital (El Capital, 1867), Karl Marx afirmaba que el capitalismo sería sustituido por el socialismo, que después se convertiría en el comunismo.

La "nueva economía" evolucionó a partir de la obra de John Maynard Keynes en la década de 1930. En The General Theory of Employment, Interest and Money, Keynes discordó de la teoría económica clásica al proclamar, por ejemplo, que las tasas de interés y los ajustes de precios-salarios no son mecanismos adecuados para controlar el desempleo en las economías capitalistas.

Las teorías de Keynes y Marx analizan todo el sistema económico con respecto al ingreso nacional, el flujo de dinero, el consumo, la inversión, los salarios y los precios generales. Este nivel de análisis, preocupado por la economía en su totalidad, recibe el nombre de macroeconomía.

La microeconomía es el estudio del comportamiento económico en segmentos muy pequeños de la economía, tales como una empresa o casa. En general, se supone que el objetivo de una compañía es maximizar las utilidades y el de una casa la satisfacción.

La ingeniería económica, con su enfoque en la toma de decisiones económicas en una unidad organizacional individual, está en estrecha alineación con la microeconomía.

1.4 INGENIERÍA ECONÓMICA: UNA HISTORIA CORTA

The Economic Theory of the Location of Railways, escrita por Arthur M. Wellington en 1887, despertó el interés de la ingeniería en las evaluaciones económicas. El ingeniero civil Wellington argumentaba que el método de análisis de costo capitalizado debería utilizarse para seleccionar las longitudes ideales para las líneas de ferrocarril o la curvatura de las líneas.

Los confines de la ingeniería económica clásica fueron trazados en 1930 por Eugene L. Grant en Principies of Engineering Economy. "Eugene L. Grant puede con justicia ser llamado el padre de la ingeniería económica”.

Los enfoques modernos del flujo de efectivo descontado y el racionamiento de capital fueron influidos por la obra de Joel Dean. Él incorpora las teorías de Keynes y otros economistas a fin de desarrollar métodos para analizar los efectos de la oferta y la demanda de fondos de inversión en la asignación de recursos.

Las corrientes actuales están ampliando las fronteras de la ingeniería económica para abarcar nuevos métodos de análisis de riesgo, sensibilidad e intangibles. Los métodos tradicionales se perfeccionan para reflejar el interés actual por la conservación de recursos y el uso eficaz de los fondos públicos.

1.5 SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y TOMA DE DECISIONESUn ingeniero económico se basa en el conocimiento acumulado de la

ingeniería y la economía para diseñar y emplear las herramientas con el fin de identificar un curso de acción preferido. Las herramientas desarrolladas hasta ahora no son perfectas; todavía hay un fuerte debate acerca de sus bases teóricas y la manera en que deben usarse.

El enfoque fundamental de la solución de problemas económicos es desarrollar el método científico tradicional. Este método se basa en dos mundos: el real del trabajo cotidiano, y el abstracto con orientación científica.

Fig. 1.1

El proceso de la solución de problemas

(Fuente: Riggs.Bedworth. Randhawa)

Este lenguaje ayuda a digerir los datos. Al manipular y experimentar con las abstracciones del mundo real, el analista puede simular configuraciones múltiples de la realidad que de otra forma serían demasiado costosas o complejas para investigar. Por lo general, de esta actividad surge un pronóstico.

El comportamiento predicho se compara con la realidad para ser probado en forma de hardware, diseños o comandos. Si es válido, se resuelve el

problema; si no, el ciclo se repite con la información del enfoque anterior que fracasó.

1.5.1 Intuición y análisis

Ya que los ingenieros por lo general abordan problemas prácticos con tiempos fijos de solución en vez de involucrarse en asuntos esotéricos para un esclarecimiento a largo plazo, su misión parece relativamente sencilla. Las evaluaciones de la ingeniería económica parecen incluso mundanas, ya que por lo general confían en datos que provienen del mercado y la tecnología, disponibles en los archivos, simplemente toman los precios de un catálogo, los introducen en una fórmula práctica y se obtiene una respuesta-. En ocasiones, esta rutina funciona. Los descubrimientos espectaculares en el banco de trabajo y las fortunas ganadas de la noche a la mañana dan testimonio de que los que se arriesgan, a veces ganan. También hay casos numerosos en que las reglas empíricas y las evaluaciones superficiales son insatisfactorias en su totalidad.

Los problemas más importantes requieren tanto del análisis como del juicio personal. En un principio, el analista decide qué técnica de evaluación utilizará y cómo la aplicará. Conforme los procedimientos de solución avanzan, con frecuencia surgen factores difíciles de cuantificar. Éstos se denominan intangibles y representan aspectos de un problema que no puede traducirse de inmediato en valores monetarios. La jerarquización intuitiva con frecuencia se asigna a los intangibles para permitirles ser incluidos en el proceso de la toma de decisiones. El juicio también entra en el proceso para determinar si una solución está bien fundamentada para ser aceptada. Así, la intuición y el juicio complementan los métodos de análisis al contribuir a mejores decisiones.

1.5.2Tácticas y estrategia

Fig. 1.3

Criterios para las respuestas a un problema económico

(Fuente: Riggs.Bedworth. Randhawa)

Quizá lo único más frustrante que una decisión equivocada para un problema importante es la decisión correcta para el problema equivocado. Algunos problemas de modo tácito se entregan a un analista en bandeja, complementados con datos ajustados. Con frecuencia un problema está mal definido y el analista se ve en la necesidad de buscar una solución antes de aplicar las herramientas analíticas. El reconocimiento de la diferencia entre las consideraciones tácticas y las estratégicas quizá aclare el propósito.

Por lo general, existen diversas estrategias disponibles para una organización. De modo ideal, la decisión estratégica selecciona el plan general que aprovecha mejor los recursos de la organización de acuerdo con sus objetivos a largo plazo. Una decisión estratégica industrial podría ser la elección de una opción dentro de diversos diseños de producto a desarrollar o a promover. En el gobierno, las evaluaciones estratégicas podrían adoptar la forma de análisis de costo-beneficio para seleccionar el método preferible de control de inundaciones o desarrollo de sitios recreativos. La medida del mérito para las alternativas estratégicas es la efectividad -el grado en que un plan satisface los objetivos económicos.

Dicho plan puede implantarse, en general, en un cierto número de formas. Por ejemplo, cada diseño o producto industrial tiene alternativas tácticas, como qué tipo de máquina emplear o qué materiales usar; las tácticas para el control de inundaciones quizá implican opciones entre

presas, diques, dragado, etc. Los valores relativos de las opciones tácticas son clasificados de acuerdo con su eficiencia -el grado hasta el cual una operación lleva a cabo una misión dentro de las expectativas económicas.

La relación entre las estrategias y las tácticas ofrece algunos juicios constructivos. La eficacia de cada estrategia se calcula inicialmente a partir del efecto que tendrá en los objetivos del sistema. Así, sirve como guía para el área en la que las tácticas producirán la eficiencia más alta. La eficiencia real de cada táctica está determinada a partir de un estudio de las actividades requeridas para conducir la operación táctica.

1.5.3 Sensibilidad y suboptimización

Puede realizarse un análisis de sensibilidad en cualquier problema para explorar los efectos de las desviaciones con respecto a las condiciones originales del problema. Debido a que la mayoría de los problemas de ingeniería económica abarcan un periodo de varios años, es necesario estimar flujos de efectivo futuros. Estos cálculos pueden ser muy confiables, pero con frecuencia es importante observar la forma en que el atractivo de las alternativas varía conforme cambian las estimaciones iniciales.

Cuando hay diversos objetivos en una toma de decisiones, es probable que no haya un solo curso de acción que los optimice a todos al mismo tiempo. En general, la suboptimización ocurre cuando existe un problema mayor que el analista no había contemplado. Siempre es tentador emplear una solución clásica de libro de texto a un problema del mundo real, ya sea que se adecue o no a las condiciones reales. La disponibilidad de soluciones computarizadas "estereotipadas" a problemas complejos, aumenta la tentación.

Otra causa de soluciones subóptimas es la técnica de análisis aprobada, que consiste en dividir un problema grande en un conjunto de problemas interdependientes más pequeños durante una investigación preliminar, para evitar verse estancado en un torrente de detalles. El problema se introduce cuando las soluciones tentativas a los subproblemas no están integradas.

Con el tiempo, los avances en informática y en investigación de operaciones permitirán el análisis de todo un sistema complejo en una sola evaluación, pero hasta en ese momento puede ser útil estar consciente de las áreas en que es más probable que ocurra la suboptimización. A continuación se describen tres perspectivas que se encuentran con frecuencia y que pueden conducir a la suboptimización:

1. La perspectiva entrecruzada. Tanto las organizaciones como los individuos pueden confundirse con objetivos opuestos. Un ejemplo del peligro inherente en el enfoque de sólo un parámetro sin contemplar a los demás, es lo que sucedió con una compañía que redistribuyó sus recursos para ahorrar en su deficiente producto principal a costa del resto de la línea de productos. El rescate pudo incrementar las ventas para el producto antes eminente, mientras que las ventas totales disminuyeron debido a la pérdida de recursos sufrida por el resto de los productos de la compañía; así, la batalla pudo ganarse, pero se perdió la guerra.

Las personas que buscan "la buena vida" también quedan atrapadas por las metas en conflicto. Si lo "bueno" se interpreta como "largo y pleno", entonces la búsqueda de placer ilimitado para una vida plena, sin duda pondría en peligro la salud necesaria para una larga existencia. Sin embargo, la moderación debe producir un plan equilibrado para satisfacer ambas metas, dando como resultado una vida menos plena pero más larga.

2. La perspectiva miope. Las tácticas basadas en un horizonte de planeación de 1 o 2 años quizá no tengan la misma eficiencia que las basadas en un periodo de más años. Suponga que un fabricante prevé la cantidad de contenedores en un número fijo cada año. Los contenedores pueden comprarse, o el fabricante los puede hacer por medio de la adquisición de nuevo equipo de producción. Los costos para las opciones se muestran en el cuadro de la figura 1.6. (Este es un cuadro de equilibrio, y se analizará con detalle más adelante.) Un horizonte de planeación inferior a 2 años indicaría que la compra es la alternativa preferible, después de 2 años es más atractivo hacer los contenedores. Las personas enfrentan el mismo peligro de la suboptimización en las decisiones de arrendar o comprar para la vivienda o el transporte.

(Fuente:Riggs.Bedworth. Randhawa)

Fig. 1.6 Patrón para suboptimización potencial debido a una perspectiva miope.

La perspectiva de la visión de túnel. Las organizaciones son muy susceptibles a situaciones donde los departamentos entienden la meta común, pero de manera individual trabajan de forma que dañan este objetivo.