ContenidoIntroduccin21.Investigacin de operaciones
(I.O.)32.Desarrollo de la investigacin de operaciones (I.O.) y sus
aplicaciones en la Ingeniera Civil32.1. Aplicacin de la
Investigacin de operaciones en Ingeniera Civil43.Tipos de modelos
de la Investigacin de Operaciones54.Concepto de Sistema y su
clasificacin74.1. Concepto74.2. Clasificacin75.Analizar e
identificar sistemas del entorno y sus componentes desde el punto
de vista organizacional.85.1. Sistemas del entorno85.2. Componentes
organizacionales de los sistemas86.Futuro de la Investigacin de
Operaciones.97.Etapas fundamentales del proceso de toma de
decisiones.10Conclusin12Bibliografa13
Introduccin Las exigencias y necesidades del mundo son grandes y
especiales desde hace muchos aos, por lo cual se ha requerido
emplear un detallado anlisis de cada elemento que en ello influye,
as como una metodologa adecuada para poder solucionar la
problemtica ya planteada de manera adecuada. Es as como se hace uso
de distintos factores con los que se cuenta como son: la
investigacin de operaciones y el proceso de toma de decisiones.La
ciencia de la Investigacin de Operaciones tiene su origen desde la
segunda guerra mundial, donde se ocupaba administrar los recursos
disponibles para poder abastecer las necesidades que se
presentaban. Su uso es muy til hoy en da, ya que permite tener
organizacin y as poder lograr los objetivos de las empresas o de
cualquier individuo. Adems, permite realizar modelos para cada
objetivo que se pretenda, analizando todos los elementos
disponibles. Un elemento importante para que el resultado del
modelo diseado en la investigacin de operaciones sea favorable, es
el proceso de toma de decisiones. Este proceso cumple con una serie
de etapas, en las cuales se comienza analizando el problema que se
tiene o el objetivo pretendido y se finaliza dando una solucin
adecuada.As, lo ya mencionado ha influido en el desarrollo del pas
y de las organizaciones, ya que permite administrar de una manera
adecuada los recursos con los que se cuenta para realizar algn
trabajo, generando buenos resultados. Por lo tanto en el rea de
Ingeniera Civil tambin tiene una gran importancia, debido a que se
puede emplear en cada proyecto que se quiera realizar.
1. Investigacin de operaciones (I.O.)La Investigacin de
Operaciones es la aplicacin, por grupos interdisciplinarios, del
mtodo cientfico a problemas relacionados con el control de las
organizaciones o sistemas (hombre-mquina) a fin de producir
soluciones que mejor sirvan a los objetivos de toda la organizacin.
Es una rama de las matemticas que hace uso de modelos matemticos y
algoritmos con el objetivo de ser usados como apoyo a la toma de
decisiones. Es un mtodo que permite encontrar las relaciones ptimas
que mejor operen un sistema, dado un objetivo especfico; aplicando
la metodologa cientfica a travs de modelos matemticos que toman la
forma de ecuaciones, primero para representar al problema real que
se quiere resolver en un sistema y segundo para resolverlo.La
investigacin de operaciones aspira a determinar el mejor curso de
accin (ptimo) de un problema de decisin con la restriccin de
recursos limitados. Aunque, las matemticas y los modelos matemticos
representan una piedra angular de I.O., la labor consiste ms en
resolver un problema que en construir y resolver mtodos
matemticos.
2. Desarrollo de la investigacin de operaciones (I.O.) y sus
aplicaciones en la Ingeniera CivilDesde la Revolucin industrial, el
mundo ha sido testigo de un crecimiento y cambio importante de las
organizaciones. Una parte esencial de este cambio fue el aumento de
la divisin del trabajo y la separacin de las responsabilidades
administrativas en las organizaciones. Junto con los beneficios, el
aumento del grado de especializacin, trajo consigo problemas que an
existen en numerosas organizaciones, como la tendencia de algunos
componentes de una organizacin a convertirse en imperios con
autonoma relativa, con sus propias metas y sistemas de valores; de
esta manera pierden de vista la forma en que sus actividades y
objetivos se acoplan a los de toda la organizacin. As es ms difcil
asignar los recursos disponibles a las diferentes actividades de
manera eficaz para la organizacin. Este tipo de problemas y la
necesidad de encontrar la mejor forma de resolverlos crearon el
ambiente adecuado para el surgimiento de la investigacin de
operaciones.Los inicios de esta rama, se atribuyen a ciertos
servicios militares que se prestaron al inicio de la Segunda Guerra
Mundial; primero se utiliz en la logstica estratgica para vencer al
enemigo (Teora de Juegos); en seguida, debido a la necesidad de
asignar recursos escasos a las distintas maniobras militares y a
las actividades que componan cada operacin de la manera ms eficaz,
se hizo necesario solicitar a un grupo de cientficos (primeros
equipos de I.O.) que realizaran investigacin sobre operaciones
(militares); y, por ltimo, al finalizar la guerra, en la logstica
de distribucin de todos los recursos militares de los aliados
dispersos por todo el mundo. Fue por este ltimo problema, que la
fuerza area norteamericana, a travs de su centro de investigacin
Rand Corporation, comision a un grupo de matemticos para que
resolvieran este problema que estaba consumiendo tantos recursos
humanos, financieros y materiales Despus de la guerra, varios
cientficos que haban participado en equipos de I.O o que tenan
informacin sobre este trabajo, estaban motivados para realizar
investigaciones relevantes en el campo, de lo cual resultaron
avances importantes. El Doctor George Dantzig, en 1947, resumiendo
el trabajo de sus precursores, invent el mtodo simplex, con lo cual
se inici la programacin lineal. Con el avance de las computadoras
digitales se empez a extender la Investigacin de Operaciones,
durante la decena de los cincuenta en las reas de programacin
dinmica, no lineal, entera, redes de optimizacin, simulacin,
inventarios, anlisis de decisiones y procesos Markovianos de
decisin.Actualmente, la Investigacin de operaciones no slo se
aplica en el sector privado (industrias, comercio, transporte,
etc.) sino tambin en el sector de los servicios pblicos, tanto en
los pases desarrollados como en los de tercer mundo.
2.1. Aplicacin de la Investigacin de operaciones en Ingeniera
CivilActualmente la investigacin de operaciones tiene un amplio
campo de aplicacin, as, en Ingeniera Civil es de suma importancia
en una gran gama de acciones; ya que da a da, el Ingeniero Civil se
enfrenta a diversas situaciones donde le es necesario tomar
decisiones importantes, las cuales pueden llevar consigo gastos
innecesarios, prdida econmica o de recursos, trabajadores, etc. Es
por ello, que se aplica esta rama de las matemticas, la cual
permite realizar modelos matemticos donde se puedan analizar todos
los factores necesarios para tomar una decisin correcta sobre algn
proyecto constructivo que se quiera llevar acabo, generando as
resultados favorables tanto para el Ingeniero civil o Empresa
constructiva, como para el cliente que requiere el proyecto. Por
otra parte, esta ciencia se aplica en el sector de servicios
pblicos relacionados con Ingeniera Civil, como son: la Secretaria
de Obras Pblicas, la Secretaria de Comunicaciones y Transportes, la
Secretaria de Recursos Hidrulicos, Comisin Federal de Electricidad,
entre otros; ya que es muy importante tomar la mejor decisin para
elaborar proyectos que satisfagan las necesidades de las diferentes
poblaciones, cuidando los recursos con los que se cuenta, evitando
perdidas econmicas, de tiempo, etc.Es as como en cada accin que se
realiza en el rea de Ingeniera civil va de la mano con la
Investigacin de Operaciones, para realizar proyectos de buena
calidad con la menor utilizacin de recursos. 3. Tipos de modelos de
la Investigacin de OperacionesUn modelo es un medio para resumir un
problema de decisin de tal forma que permita la identificacin y
evaluacin sistemtica, de todas las opciones de decisin del
problema. As, se llega a una decisin escogiendo la opcin que se
considera como la mejor entre todas las disponibles. Los modelos
utilizados en la I.O. son matemticos y se pueden clasificar de
acuerdo a los valores y caractersticas de sus variables, de la
siguiente manera: Modelos deterministas. En los modelos
deterministas ninguna variable se obtienen por medio del azar,
debido a que se suponen relaciones exactas. Son variables con
valores preestablecidos. Modelos estocsticos. Modelos en los que,
por lo menos una de las caractersticas de operacin est dada por una
funcin de probabilidad. Los valores de las variables se obtienen al
azar. Modelos estticos. Modelos que no toman en cuenta a la
variable del tiempo. Modelos dinmicos. Modelos que tratan de las
interacciones que varan con el tiempo. Modelos matemticos. Son ms
rigurosos, se valen de variables cuantitativas, como frmulas para
representar las partes de un proceso o un sistema; son los ms
abstractos y los ms fciles de usar debido a que todas las
relaciones estn expresadas con precisin, reduciendo as la
posibilidad de malas interpretaciones. Estos modelos a su vez se
clasifican en: Programacin lineal Programacin no lineal Programacin
entera Programacin binaria Programacin de metas mltiples Redes de
optimizacin Modelos de inventarios Lneas de espera Teora de juegos
Anlisis de decisiones Cadenas de Markov Programacin dinmica
Simulacin de sistemas
Modelos de simulacin. Modelos en los que las relaciones entre la
entrada y la salida no se indican en forma explcita. Divide el
sistema representado en mdulos bsicos o elementales que despus se
relacionan entre s va relaciones lgicas bien definidas.
4. Concepto de Sistema y su clasificacin4.1. ConceptoUn sistema
es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que
interactan entre s para lograr un objetivo; reciben datos y proveen
informacin. Un sistema se puede interpretar como una organizacin,
el cual tiene componentes que interaccionan entre s. Por lo tanto,
todo sistema es una estructura que funciona donde existen, adems de
componentes, canales por donde fluye la informacin; y, al hacerlo,
las componentes interaccionan de una forma determinada.En la
estructura de los sistemas se encuentran los siguientes elementos:
recursos humanos, materiales (equipos, edificios, materia prima y
financieros). As, los objetivos del sistema se refieren a la
eficiencia y efectividad con que sus componentes pueden controlarse
y/o modificarse; la manera como las componentes reaccionan ante un
estmulo que se presenta al sistema. La Teora de sistemas surgi con
los trabajos del alemn Ludwig von Bertalanffy, publicados entre
1950 y 1968, la cual no busca solucionar problemas o intentar
soluciones prcticas, pero s producir teoras y formulaciones
conceptuales que pueden crear condiciones de aplicacin en la
realidad emprica. Esta teora es fundamentada en tres elementos
bsicos que son:1) Los sistemas existen dentro de sistemas2) Cada
sistema que se examine recibe y descarga algo en los otros
sistemas. 3) Las funciones de un sistema dependen de su
estructura
4.2. Clasificacin Para describir el comportamiento de un
sistema, se debe construir algn tipo de representacin o modelo de
ese sistema. Los sistemas se clasifican de la siguiente manera:
Discretos. Sistema definido por variables discretas Continuos.
Sistema definido por variables continuas Estticos. Sistema que no
cambia en el tiempo Dinmicos. Sistema que cambia en el tiempo
Abiertos. Sistema en el que existe un intercambio de materiales,
informacin o energa con su medio ambiente. Un ejemplo de este tipo
de sistemas son los sistemas de produccin. Cerrados. Sistema que no
presenta intercambio con el medio ambiente que lo rodea, son
hermticos a cualquier influencia ambiental. Flexibles. Sistemas en
los que, cuando se produce un cambio en el medio ambiente,
reaccionan para adaptarlo. Rgidos. Sistemas que varan poco, y no se
adaptan a los cambios del medio ambiente, porque no son capaces de
reaccionar.
5. Analizar e identificar sistemas del entorno y sus componentes
desde el punto de vista organizacional.5.1. Sistemas del
entornoPara lograr satisfacer las necesidades que las poblaciones
demandan como son: alcantarillado, agua potable, luz, transporte,
etc., es importante aplicar sistemas bien construidos con una
correcta organizacin, y que proporcionen servicios de buena
calidad. Es as como existen diversos sistemas encargados de
suministrar los recursos necesarios a cada habitante, tal es el
caso del sistema de transporte, el sistema hidrulico, el sistema de
luz, entre otros. Cada uno de estos sistemas cuenta con diversos
componentes que le permiten tener una buena organizacin, para
lograr generar buenos resultados.
5.2. Componentes organizacionales de los sistemas Sistema
hidrulico. Una caracterstica esencial de este sistema, es que es
clasificado como un sistema rgido, ya que siempre el resultado que
dar ser el abastecimiento de agua potable. Entre los componentes de
este sistema, se encuentran: el anlisis del servicio que se quiere
brindar, esto con el fin de poder planificar las tcnicas que se
tendrn que seguir y los recursos que se emplearn; el tamao de la
poblacin que se beneficiara con dicho servicio, logrando as
establecer una relacin entre las personas beneficiadas y el gasto
econmico; la cantidad de recursos con los que se cuenta; la fijacin
del tiempo de vida til del servicio; el personal de trabajo
disponible; el tiempo con el que se dispone para proporcionar dicho
servicio. Los componentes ya mencionados del sistema, son de suma
importancia y van de la mano, ya que de no cumplirse todos, existe
la probabilidad de que el objetivo falle. Sistema de transporte.
Este sistema entra en la clasificacin de sistemas rgidos, ya que
esta dirigido a brindar siempre un sistema de trasporte. Los
elementos que conforman este sistema son: el anlisis de la poblacin
que se busca beneficiar, esto se realiza para poder establecer los
materiales que se necesitan utilizar para poder brindar un adecuado
servicio; el reconocimiento de los posibles problemas que puedan
presentarse, para evitar generar gastos innecesarios; el anlisis
del tipo de transporte y el objetivo de este; el tiempo que se
busca emplear en dicho servicio; los trabajadores de los que se
dispone. Cada elemento de este sistema es muy importante para
lograr tener un servicio de buena calidad, ya que este sistema
tiene una gran influencia en la productividad de las naciones y por
lo tanto en la economa.
Adems de los sistemas ya mencionados, queda una extensa variedad
de sistemas por mencionar, de los cuales, cada uno tiene una
influencia significativa sobre las poblaciones a nivel mundial, por
lo tanto contribuyen al desarrollo del pas.
6. Futuro de la Investigacin de Operaciones.Actualmente la
investigacin de operaciones tiene una gran variedad de aplicaciones
en las diferentes empresas, organizaciones, sectores, etc., donde
se busca optimizar los recursos con los que se cuenta, para lograr
resultados de buena calidad. El avance de la tecnologa ha sido de
gran ayuda para lograr un amplio avance en el desarrollo de la
investigacin de operacionesEs as, como, con ayuda de otros factores
el futuro de la investigacin de operaciones es muy amplio e
importante, ya que se aplica para el anlisis de una gran diversidad
de elementos naturales, adems su uso a nivel organizacional es muy
til, ya que por medio de esta rama matemtica se puede formular una
metodologa para emplearse a futuro, tenindose la certeza de que ser
el mejor camino, con la mejor optimizacin de recursos.Cada avance
de la tecnologa es un nuevo camino para la investigacin de
operaciones, ya que esto permite aplicarla con mayor rapidez y
seguridad. Adems, el hecho de ser una rama matemtica, le confiere
una inmensidad de caminos; as, cuando se busca resolver un problema
se pueden elaborar un sin fin de modelos matemticos donde se
analice cada elemento con el que se cuenta.Existen posibles
alternativas de aplicar la inteligencia artificial en esta ciencia,
lo cual generara un crecimiento en el campo de su aplicacin.
7. Etapas fundamentales del proceso de toma de decisiones. A
travs del proceso de toma de decisiones se escoge la mejor
alternativa entre todas las posibles, para lo cual se necesita
tener la informacin necesaria de cada alternativa y sus posibles
consecuencias respecto al objetivo. Todo proceso requiere seguir
una metodologa adecuada para llegar a cumplir los objetivos
planteados, por lo tanto las etapas fundamentales del proceso de
toma de decisiones son las siguientes: Etapa 1. Definicin del
problema. Un problema es la diferencia entre los resultados reales
y los planeados, lo cual origina una disminucin de rendimientos y
productividad, impidiendo que se logren los objetivos. Una vez que
se define el problema, debe analizarse con objetividad, lo cual
permite despejar incgnitas y situarlo en su dimensin real. Etapa 2.
Investigacin u obtencin de informacin. Consiste en la recopilacin
de la informacin necesaria para la adecuada toma de decisin; sin la
disponibilidad de esta informacin la probabilidad de cometer
errores al tomar la decisin es muy grande. Etapa 3. Determinacin de
parmetros. Consiste en establecer suposiciones relativas al futuro
y presente como: restricciones, efectos posibles, costos,
variables, objetos por lograr, todo ello con el fin de definir las
bases cualitativas y cuantitativas, con las cuales es posible
aplicar un mtodo y determinar diversas alternativas. Etapa 4.
Construccin de alternativas. Tambin es conocida como la etapa de la
formulacin de hiptesis, ya que una alternativa es una posible
solucin al problema, por lo tanto no es cientfica. Aqu es necesario
hacer uso de la informacin recabada en la segunda etapa, de acuerdo
con la importancia y el tipo de decisin que se busca. Etapa 5.
Analizar resultados posibles para cada alternativa. En esta etapa
se analizan los resultados posibles para cada alternativa
formulada, esto con el fin de tomar la decisin apropiada, de
acuerdo al objetivo buscado. Etapa 6. Implantacin. Una vez que se
ha tomado la decisin ms ptima, se deben planificar todas las
actividades para implantarla y efectuar un seguimiento de los
resultados, lo cual requiere elaborar un plan con todos los
elementos estudiados.
Conclusin Actualmente el uso de la investigacin de operaciones
tiene una amplia gama de aplicacin, ya que los resultados que se
generen son variados y favorables. Esta ciencia es de gran utilidad
para la humanidad, ya que permite analizar cada problemtica que se
presente o lo que se persigue lograr. As, dentro del rea de
Ingeniera Civil el uso de esta ciencia trae mltiples ganancias, ya
que permite lograr lo propuesto con el menor uso de recursos, adems
de que se pueden analizar los distintos caminos que se pueden
seguir para lograr los objetivos planteados.Existen mltiples
sistemas, organizaciones, empresas, etc., que emplean la I.O. para
la lograr de manera eficaz y eficiente sus objetivos establecidos,
ya que esta ciencia en su metodologa emplea el proceso de toma de
decisiones del cual se hace uso en el da a da de cada individuo.Por
ltimo, cada individuo que est relacionado con la toma de decisiones
debe tener especial inters por entender lo expuesto en este
trabajo, ya que es de vital importancia para lograr contribuir al
desarrollo del pas.
Bibliografa Drawda, J. (2004). Mtodos y modelos de investigacin
de operaciones 1: Modelos determinsticos. Mxico. Ed. Limusa. p.
19-23, 33 Moya N., M. J. (2003). Programacin lineal. Costa Rica.
Ed. EUNED. p. 21, 24, 31-40 Taha H., A. (2004). Investigacin de
operaciones (7ta. Edicin). Mxico. Ed. Pearson. p.1 Taha H., A.
(2004). Investigacin de operaciones (5ta. Edicin). Mxico. Ed.
Pearson. p.1-2, 6-7 Hiller L., F. S. (2006). Introduccin a la
investigacin de operaciones. (8va Edicin). Mxico. Ed. Mc. Graw
Hill. p. Colmenares L. Abr, 2010 Sistemas, tipos y clasificacin
(2014)
http://informatica-colegiom.forosactivos.net/t13-sistemas-tipos-y-clasificacion
Ortega E. J. Julio, 2012 Clasificacin de los sistemas (2014)
http://sisinformacion.obolog.es/clasificacion-sistemas-2002127
Introduccin a la investigacin de operaciones (2014)
http://148.204.211.134/polilibros/portal/Polilibros/P_Terminados/Investigacion_de_Operaciones_Careaga/Common/IO-introduccion.htm
Clasificacin de los modelos de investigacin de operaciones (2014)
http://148.204.211.134/polilibros/Portal/Polilibros/P_terminados/SimSist/doc/SIMULACI-N-103.htm
Fernndez J. C. Noviembre, 2008 La toma de decisiones (2014)
http://es.slideshare.net/jcfdezmx2/toma-de-decisiones-presentation-729093
Solano R. Teora de Sistemas (2014)
http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml
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