Portada Investigación de operaciones en la ciencia administrativa
 

CONTENIDO

CAPITULO 1

Introducción ....1

1.1 El objetivo de este libro l
1.2 Diferentes tipos de modelos y su significado ....3
1.3 Modelos de hoja de cálculo electrónica ....8
1.4 Una taxonomía de los modelos de la ciencia de la administración ....13
1.5 Construcción de modelos ....14
1.6 Sobre el uso y la implementación de modelos ....16
1.7 Modelos de optimización restringida ....18
1.8 Por qué se imponen restricciones ....22
1.9 Formulación de modelos intuitivos contra formales ....25
1.10 Resumen ....26
Examen de conceptos importantes ....27
Preguntas para estudio ....29
Impresiones de computadora: Figuras 1.6, 1.7, 1.8, 1.9

CAPITULO 2.Programación lineal: Modelos formales y hoja de cálculo electrónica ....30

Cápsula de aplicación: Asignación de recurso escaso ....30
2.1 Introducción ....31
2.2 PROTRAC, Inc. ....33
2.3 Una representación de PROTRAC E y F en hoja de cálculo electrónica ....39
2.4 La hoja de cálculo electrónica contra el modelo PL formal ....44
2.5 Crawler Tread: Un ejemplo de mezclas ....49
2.6 Pautas y comentarios para la formación de modelos ....53
2.7 Costos "atados" contra costos variables ....54
2.8 Ejemplo l: Astro y Cosmo (Un problema de mezcla de productos) ....55
2.9 Ejemplo 2: Blending Gruel (Un problema de mezclas) ....56
2.10 Ejemplo 3: Programación de la vigilancia (Un problema de programación) ....57
2.11 Ejemplo 4: Un modelo de transporte ....60
2.12 Ejemplo 5: Corporación Winston-Salem Development (Planeación financiera) ....61
2.13 Ejemplo 6: Compañía Longer Boats Yacht: Descripción del análisis delpunto de equilibrio con restricciones ....63
2.14 Ejemplo 7: Modelo de inventario de periodos múltiples ....65
2.15 Ejemplo 8: El minicaso práctico de Bumles, Inc. (Control de producción e inventarios) ....68
2.16 Resumen ....71
2.17 Términos clave ....72
Examen de conceptos importantes ....73
Problemas ....77
Caso: La enlatadora Red Brand (Formulación) ....93
Caso: Una aplicación del análisis de la hoja de cálculo electrónica a los mercados de cambio de divisas ....96
Impresiones de computadora: Figuras 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.18, 2.19, 2.27, 2.28, Formas (o documentos) 1, 2, 3, 4

CAPITULO 3. Programación lineal: Representaciones geométricas y soluciones gráficas ....104

3.1 Introducción ....104
3.2 Graficación de desigualdades y contornos ....104
3.3 El método de solución gráfica aplicado a PROTRAC, Inc. ....107
3.4 Restricciones activas e inactivas l l....4
3.5 Puntos extremos y soluciones óptimas l l....8
3.6 Resumen del método de solución gráfica para un modelo de maximización ....120
3.7 Método gráfico aplicado a un modelo de minimización ....120
3.8 Problemas no acotados y problemas no factibles ....122
3.9 Resumen ....125
3.10 Términos clave ....126
Examen de conceptos importantes ....127
Problemas ....128

CAPITULO 4. Análisis de modelos de PL: El enfoque gráfico ....133

4.1 Introducción al análisis de sensibilidad (Nueva visita a PROTRAC,Inc.) ....133
4.2 Cambios en los coeficientes de la función objetivo ....135
4.3 Cambios en los lados derechos ....137
4.4 Estrechamiento y relajación de una restricción de desigualdad ....139
4.5 Restricciones redundantes ....140
4.6 ¿Qué es una restricción importante? ....142
4.7 Adición o eliminación de restricciones ....144
4.8 Resumen ....145
4.9 Términos clave ....146
Examen de conceptos importantes ....147
Problemas ....148

CAPITULO 5. Programas lineales: Análisis por computadora, interpretación de los resultados de sensibilidad y el problema dual ....151

Cápsula de aplicación: Un inventario de tractocamiones ....151
5.1 Introducción ....152
5.2 El problema que resuelve la computadora ....152
5.3 El análisis de PROTRAC, Inc. por computadora ....161
5.4 Resultados de la Crawler Tread: Diálogo con la administración (Análisis de sensibilidad en acción) ....172
5.5 5.6 Una sinopsis de la solución por computadora ....181
5.7 El problema dual ....182
5.8 Notas sobre la implementación ....193
5.9 Resumen ....194
Términos clave ....194
Examen de conceptos importantes ....195
Problemas ....197
Apéndice 5.1 Solución de un PL cuando no se requiere que todas las variables sean no negativas ....204
Apéndice 5.2 Preguntas basadas en el caso práctico de enlatadoras Red Brand ....205
Caso: Compañía Saw Mill River Feed and Grain ....206
Caso: Kiwi Computer ....208
Caso: Planeación de la producción en Bumles ....211
Tarea de diagnóstico: Crawler Tread y un nuevo punto de vista ....213
Impresiones dé computadora: Figuras 5.6, 5.11, 5.12, 5.14, 5.18, 5.20, 5.21

CAPITULO 6. Programación lineal: El método simplex ....216

6.1 Introducción ....216
6.2 Reconsideración del problema Astro/Cosmo ....217
6.3 Tipos de soluciones a las ecuaciones originales ....218
6.4 Soluciones básicas factibles y puntos extremos 221 Ecuaciones transformadas ....224
6.5 La caracterización de puntos extremos adyacentes ....226
6.6 La tabla inicial ....227
6.7 Aumento de la función objetivo mediante el cálculo de los costos de oportunidad ....228
6.8 Representación de la tabla completa ....231
6.9 Determinación de la variable de salida ....234
6.10 Actualización de la tabla inicial ....236
6.11 Continuación de la actualización de tablas sucesivas ....239
6.12 Extensiones a problemas más generales ....242
6.13 Optimas alternativos ....253
6.14 El método simplex para un modelo de minimización ....253
6.15 Notas sobre la implementación ....254
6.16 Resumen ....254
6.17 Términos clave ....255
6.18 Examen de conceptos importantes ....257
Problemas ....258
Apéndice 6.1 Análisis de sensibilidad: Cálculo de las variables duales óptimas ....264
Apéndice 6.2 Análisis de sensibilidad: Cálculo de los cambios admisibles en el VDR ....266
Apéndice 6.3 Análisis de sensibilidad: Cálculo de los cambios permisibles en el coeficiente de la función objetivo ....268
Impresiones de computadora: Figura 6.25

CAPITULO 7. Programación lineal: Aplicaciones especiales ....273

7.1 Introducción ....273
7.2 El problema de transporte ....274
7.3 Solución del problema de transporte ....277
7.4 El modelo de transporte: Otras consideraciones ....293
7.5 El problema de asignación ....299
7.6 Solución del problema de asignación: el método húngaro ....303
7.7 El problema de asignación: Otras consideraciones ....306
7.8 Planeación financiera y de la producción....311
7.9 El problema de selección de medios ....315
7.10 Resumen ....319
7.11 Términos clave ....320
Examen de conceptos importantes ....320
Problemas ....321
Impresiones en computadora: Figuras 7.3, 7.31, 7.43, 7.48, 7.54

CAPITULO 8. Programación entera y cuadrática ....326

Cápsula de aplicación: Programa de capacitación en American Airlines ....326
8.1 Introducción a la programación entera ....327
8.2 Tipos de modelos de programación lineal entera ....328
8.3 Interpretaciones gráficas ....329
8.4 Aplicaciones de las variables 0-1 ....334
Una situación de PE: Problema de ubicación del almacén de Steco-Formulación y análisis por computadora ....339
8.5 El problema de asignación y un teorema social ....343
8.6 El algoritmo de ramificación y acotamiento ....344
8.7 PLE y PLEM en la práctica ....352
8.8 Notas sobre la implementación de la programación entera ....354
8.9 Resumen de PE ....356
8.10 Introducción a la programación cuadrática ....356
8.11 Solución por computadora de los problemas de PC ....358
8.12 Interpretación geométrica del análisis de sensibilidad ....359
8.13 Selección de cartera ....363
8.14 Un ejemplo de cartera con datos reales ....365
8.15 Términos clave ....369
8.16 Examen de conceptos importantes ....370
Parte 1. Preguntas sobre programación entera ....370
Parte 2. Preguntas sobre programación cuadrática ....373
Parte 1. Problemas sobre programas enteros ....375
Parte 2. Problemas sobre programas cuadráticos ....380
Caso: Suscripción de bonos municipales ....381
Caso: Igulación del flujo de efectivo ....384
Tarea de diagnóstico: Asignación de representantes de ventas ....387
Impresiones de computadora: Figuras 8.5, 8.6, 8.9, 8.20, 8.24, 8.35

CAPITULO 9. Modelos de redes ....390

Cápsula de aplicación: Un modelo de redes en Air Products and Chemicals,Inc. ....390
9.1 Introducción ....391
9.2 Un ejemplo: Seymour Miles (Un modelo de transbordo con capacidades) ....391
9.3 Una formulación general: (El modelo de transbordo con capacidades) ....394
9.4 El problema de la ruta más corta ....396
9.5 El problema del árbol expandido mínimo (Enlaces de comunicación) ....402
9.6 El problema del flujo máximo ....407
9.7 Notas sobre la implementación ....413
9.8 Resumen ....413
9.9 Términos clave ....414
Examen de conceptos importantes ....414
Problemas ....416
Apéndice 9.1 Un enfoque de PC a los problemas de redes ....421
Impresiones de computadora: Figuras 9.40, 9.42, 9.44

CAPITULO 10. Administración de proyectos: PERT y CPM ....426

10.1 Introducción ....426
10.2 Operación de la tarjeta de crédito de Global Oil ....427
10.3 La ruta crítica-Cumpliendo con el plazo límite del Consejo ....433
10.4 Variabilidad en los tiempos de actividades ....442
10.5 Un resumen a mitad del capítulo ....445
10.6 CPM y Compensaciones entre tiempo y costo ....446
10.7 Administración del costo del proyecto: PERT/COSTO ....452
10.8 Notas sobre la implementación ....459
10.9 Resumen ....460
10.10 Términos clave ....461
Examen de conceptos importantes ....462
Problemas ....464
Apéndice 10.1 Un enfoque a PC a PERT/CPM ....472
Impresiones de computadora: 10.13, 10.14, 10.16, 10.18, 10.24, 10.29, 10.43, 10.44, 10.....46

CAPITULO 11. Control de inventarios con demanda conocida ....476

Cápsula de aplicación: Coordinación de las decisiones para mayores utilidades ....476
11. 1 Introducción ....477
11.2 Ventas al mayoreo de Steco: La política actual ....479
11.3 El modelo del tamaño económico del lote (EOQ) ....484
11.4 Descuentos por cantidad y el 6ptimo global de la Steco ....493
11.5 El modelo EOQ con faltantes por surtir ....496
11.6 El modelo del tamaño del lote de producción: problema de Víctor para el tratamiento térmico ....501
11.7 Planeación de requerimientos de materiales: Farmcraft Manufacturing Co. ....503
11.8 Resumen ....507
11.9 Términos clave ....507
Examen de conceptos importantes ....508
Problemas ....510
Apéndice 11.1 Deducción matemática de los resultados EOQ

CAPITULO 12. Modelos de inventario con demanda probabilista ....516

12.1 Introducción ....516
12.2 El modelo de punto de reorden-cantidad reordenada ....517
12.3 El problema de las ménsulas de acero ....517
12.4 La elección que hace Victor de r: demanda uniforme durante el tiempo de abastecimiento ....519
12.5 Elección de una probabilidad de agotar el inventario ....520
12.6 La elección que hace Victor de r: demanda normal durante el tiempo de abastecimiento ....523
12.7 Costo anual esperado del inventario de seguridad ....524
12.8 Modelos de un periodo con demanda probabilista (El problema de artículos domésticos de la Wiles) ....526
12.9 El problema del vendedor de periódicos ....527
12.10 Notas sobre la implementación ....530
12.11 Resumen ....531
12.12 Términos clave ....532
Examen de conceptos importantes ....533
Problemas ....534
Tarea de diagnóstico: Rotación anual del inventario ....557

CAPITULO 13. Modelos de líneas de espera ....539

13.1 Introducción ....539
13.2 El modelo básico ....540
13.3 Ecuación de flujo de Little y otras generalidades ....544
13.4 El modelo generalizado ....546
13.5 Problema 1: Fila de espera con servidores múltiples (laboratorio de hematología) ....547
13.6 Una taxonomía de los modelos de líneas de espera ....549
13.7 Análisis económico de los sistemas de líneas de espera ....550
13.8 Problema 2: El modelo M/G/s con abandono por obstrucción de clientes despejados (líneas WATS) ....552
13.9 Problema 3: El problema del técnico en reparaciones ....555
13.10 El papel de la distribución exponencial ....557
13.11 Disciplina de la línea de espera ....559
13.12 Notas sobre la implementación ....559
13.13 Resumen ....560
13.14 Términos clave ....561
Examen de conceptos importantes ....561
Problemas ....562
Impresiones de computadora: Figura 13.11

CAPITULO 14. Simulación ....566

Cápsula de aplicación: Producción de barcos ....566
Cápsula de aplicación: Producción para eliminar el plomo ....567
14.1 Introducción ....568
14.2 Simulación y eventos aleatorios ....572
l4.3 Un ejemplo de control de inventarios: Los artículos para el hogar de Wiles ....574
14.4 Generación de eventos aleatorios ....578
14.5 Simulación en computadora del problema de Wiles ....581
14.6 Un estudio de simulación: Control de inventarios en PROTRAC ....583
14.7 Notas sobre la implementación ....586
14.8 Términos clave ....590
14.9 Examen de conceptos importantes ....591
Problemas ....592
Apéndice 14.1 Una aplicación de la hoja de cálculo electrónica a la simulación ....597
Tarea de diagnóstico: Programación de las llegadas de los buques cisterna ....600
Impresiones de computadora: Figuras 14.14, 14.26, 14.27, 14.29

CAPITULO 15. Teoría de decisiones y árboles de decisión ....604

Cápsula de aplicación: Diseño de un sistema complejo interconectado ....604
15.1 Introducción ....605
15.2 Tres clases de problemas de decisión ....606
15.3 El valor esperado de la información perfecta: El problema del vendedor de
periódicos bajo riesgo ....614
15.4 Utilidades y decisiones bajo riesgo ....616
15.5 Un resumen a mitad del capítulo ....621
15.6 Arboles de decisión: Venta de tractores para la casa y el jardín ....622
15.7 Análisis de sensibilidad ....626
15.8 Arboles de decisión: Inclusión de nueva información ....628
15.9 Decisiones secuenciales: Hacer pruebas o no hacerlas ....636
15.10 Teoría de la administración y de la decisión ....639
15.11 Notas sobre la implementación ....641
15.12 Resumen ....642
15.13 Términos clave ....642
Examen de conceptos importantes ....643
Problemas ....645
Apéndice 15.1 Un enfoque de PC a los árboles de decisión ....655
Caso: Perforar o no perforar ....658
Tarea de diagnóstico: Johnson's Metal ....659

CAPITULO 16. Pronóstico ....660

16.1 Introducción ....660
l6.2 Pronóstico cuantitativo ....661
16.3 Modelos de pronóstico causal ....662
16.4 Modelos de pronóstico de series de tiempo ....672
16.5 El papel de los datos históricos: Divide y vencerás ....686
l6.6 Pronóstico cualitativo ....687
16.7 Notas sobre la implementación ....689
16.8 Términos clave ....690
Examen de conceptos importantes ....691
Problemas ....693
Apéndice 16.1 Ajuste de los modelos de pronósticos, el comando data table en la hoja de trabajo electrónica ....695
Impresiones de computadora: Figuras 16.26, 16.27

CAPITULO 17. Heurística, objetivos múltiples y programación de meta ....698

Cápsula de aplicación: Centro Nacional para Análisis de Medicamentos ....698
Cápsula de aplicación: Administración de las actividades de reclutamiento de estudiantes universitarios ....699
17.1 Introducción ....699
17.2 Programación de instalaciones (secuenciación de las corridas en una computadora) ....701
17.3 Programación con recursos limitados (suavización de la carga de trabajo) ....704
l7.4 Objetivos múltiples ....709
17.5 Notas sobre la implementación ....723
17.6 Términos clave ....724
Examen de conceptos importantes ....724
Problemas ....726
Impresiones de computadora: Figuras 17.16, 17.18, 17.19, 17.20, 17.21, 17.22

CAPITULO 18. Optimización basada en el cálculo y una introducción a la programación no lineal ....733

18.1 Introducción ....733
18.2 Optimización no restringida con dos variables de decisión ....734
18.3 Optimización no restringida con n variables de decisión: El enfoque computacional ....737
18.4 Optimización no lineal con restricciones: Una introducción geométrica descriptiva ....738
18.5 Modelos con restricciones de igualdad y multiplicadores de Lagrange ....742
18.6 Modelos con restricciones de desigualdad y GINO ....750
18.7 Diferentes tipos de problemas de PNL y resolución ....759
18.8 Notas sobre la implementación ....764
Examen de conceptos importantes ....765
Problemas ....767
Impresiones en computadora: Figuras 18.8, 18.9, 18.10, 18.11
Respuestas a los problemas de número impar ....770
Respuestas seleccionadas a los exámenes de conceptos importantes ....814
Tabla T.1 Areas para la distribución estándar normal ....819

Indice ....820

COMENTARIOS Y APLICACIONES

CAPITULO 1

1.2 Oferta y demanda; análisis de punto de equilibrio ....3
1.3 Modelos de hoja de cálculo electrónica (Producción de Oak Products) ....8

CAPITULO 2

Cápsula de aplicación: Asignación de recurso escaso ....30
2.2 PROTRAC, Inc. (formulación) ....33
2.3 Una representación de PROTRAC E y F en hoja de cálculo electrónica ....39
2.4 Un análisis paramétrico para PROTRAC E y F en hoja de cálculo electrónica ....44
2.5 Crawler Tread (formulación) ....49
2.$ Astro y Cosmo(mezcla de productos) ....55
2.9 Mezcla de cereales (problema de mezclas) ....56
2.10 Programación de la vigilancia (problema de programación y aplicación de
hoja de cálculo electrónica) ....57
2.ll Modelo de transporte ....60
2.12 Corporación Winston-Salem Development (planeación financiera) ....61
2.13 Compañia Longer Boats Yacht (análisis del punto de equilibrio con
restricciones) ....63
2.15 Bumles, Inc. Minicaso práctico-Control de producción e inventario (una aplicación de la hoja de cálculo electrónica)
CASO PRACTICO: Mercados de cambio de divisas (una aplicación de la hoja de cálculo electrónica) ....68

CAPITULO 3

3.3 PROTRAC, Inc. (análisis gráfico) ....107

CAPITULO 4

4.1 PROTRAC, Inc. (análisis gráfico) ....133

CAPITULO 5

Cápsula de aplicación: Un inventario de camiones remolcadores ....151
5.3 PROTRAC, Inc. (resultados de computadora) ....161
5.4 Crawler Tread (resultados de computadora y análisis de sensibilidad)
5.6 Las plantas y precios de liquidación
Apéndice 5.2; Caso práctico de Enlatadoras Red Brand (análisis por computadora) ....182
Caso práctico: Compañía Saw Mill River Feed and Grain ....206
Caso práctico: Kiwi Computer ....208
Caso práctico: Planeación de la producción en Bumles ....211
Tarea de asignación: Crawler Tread y un nuevo punto de vista ....213

CAPITULO 6

6.2 Astro/Cosmo (aplicación del simplex) ....217
6.3 PROTRAC, Inc. (aplicación del simplex) ....218

CAPITULO 7

7.2 Distribución PROTRAC (combustible diesel desde los puertos hasta las plantas) ....274
7.5 Problema de auditoría en PROTRAC-Europa ....299
7.7 Reconsideración del problema de auditoría ....306
7.8 Planeación financiera ....311
7.9 Selección de medios ....315

CAPITULO 8

Cápsula de aplicación: Programación de capacitación en American Airlines ....326
8.3 PROTRAC, Inc. (programa entero) ....329
8.4 Presupuestación del capital en PROTRAC (decisión de expansión) ....334
8.5 Una situación de PE: Problema de la ubicación del almacén de Steco ....339
8.6 El problema de la asignación y un teorema social ....343
8.9 Kelly-Springfield ....354
Línea Flying Tiger
Hunt-Wesson Foods
8.14 Selección de cartera ....363
Caso práctico: Suscripción de bonos municipales ....381
Caso práctico: Igualación del flujo de efectivo ....384
Tarea de diagnóstico: Asignación de los representantes de ventas ....387

CAPITULO 9

Cápsula de aplicación: Air Products and Chemicals, Inc. ....390
9.2 Seymour Miles (transbordo capacitado) ....391
9.4 Servicio de reparto de Aaron Drunner: Remplazo de equipos ....396
9.5 Proyecto de líneas de comunicación ....402
9.6 Comisión para la planeación del desarrollo urbano ....407

CAPITULO 10

10.2 Operación de la tarjeta de crédito de Global Oil ....427
10.3 Cumpliendo con el plazo límite del Consejo ....433
10.6 Análisis financiero para la mercadotecnia al menudeo ....446
10.7 Planeación de costos para Global Oil ....452

CAPITULO 11

Cápsula de aplicación: Coordinación de decisiones para mayores utilidades ....476
ll.2 Ventas al mayoreo de Steco ....479
ll.4 Descuentos por cantidad y el óptimo global de Steco ....493
ll.5 Venta de hule espuma ....496
ll.6 El modelo del tamaño del lote de producción: problema de Victor para el tratamiento térmico ....501
ll.7 Planeación de requerimientos de materiales: Farmcraft Manufacturing Co. ....503

CAPITULO 12

12.3 Ménsulas de acero ....517
12.4 La elección que hace Victor de r: demanda uniforme durante el tiempo de abastecimiento ....519
12.6 La elección que hace Victor de r: demanda normal durante el tiempo de abastecimiento ....523
12.8 Artículos para el hogar de Wiles ....527
12.9 El problema del vendedor de periódicos
12.10 Sistema de dos depósitos ....530
Tarea de asignación: Rotación anual del inventario ....537

CAPITULO 13

13.1 Laboratorio de hematología de St. Luke ....539
Compra de líneas WATS ....539
Contratación de reparadores (térmicos) ....539
13.5 Laboratorio de hematología ....547
13.8 Líneas WATS ....552
13.9 Problema de reparación ....555

CAPITULO 14

Cápsula de aplicación: Producción de barcos ....566
Cápsula de aplicación: Planeación para eliminar el plomo ....567
14.2 Instalaciones portuarias ....572
14.3 Artículos para el hogar de Wiles (control de inventarios) ....574
14.5 El problema de Wiles (simulación en computadora) ....581
14.6 Control de inventarios en PROTRAC ....583
Tarea de diagnóstico: Programación de las llegadas de los barcos tanque ....600

CAPITULO 15

Cápsula de aplicación: Diseño de un sistema complejo interconectado ....604
15.3 El valor esperado de la información perfecta: El problema del vendedor de periódicos bajo riesgo ....614
15.Cí Venta de tractores para casa y jardín ....622
15.8 Ejemplo de investigación de mercadotecnia ....628
Caso práctico: Perforar o no perforar ....658
Tarea de diagnóstico: Johnson's Metal ....659

CAPITULO 16

l6.3 Expansión de una compañía petrolera (ajuste de la curva). Ajustes rápidos y aproximados ....662
16.4 Aplicación a precios futuros ....672
Pronóstico de las ventas apuntaladas de Steco (promedios mbviles) ....672
Aplicación a los precios de las acciones ....672
16.6 El método Delfos ....687

CAPITULO 17

Cápsula de aplicación: Centro Nacional para Análisis de Medicamentos ....698
Cápsula de aplicación: Administración de las actividades de reclutamiento de estudiantes universitarios ....699
17.2 Secuenciación de los trabajos en la computadora ....701
17.3 Suavización de la carga de trabajo ....704
17.4 Problema de selección de medios de Swenson (prioridades absolutas) ....710

CAPITULO 18

18.2 Importación de aceite de coco (maximización de ganancias) ....734
18.5 Gastos óptimos de mercadotecnia ....741
18.6 Problema de Astro/Cosmo con demanda sensible al precio de Gulf Coast Oil (agrupamiento no lineal) ....742

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