cinematica
Act. Rodrigo Angulo Garfias
Mayo, 2013.
Unidad 2
Planteamiento de problemas de programación lineal
1
¿Qué es la Investigación de operaciones?
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 unmodelo y
analizar problemas de decisión.
SOCIEDAD AMERICANA DE INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES.
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.
PRAWDA.
Es la aplicación por grupos interdisciplinarios del Método Científico a
problemas relacionadoscon el control de las organizaciones o de sistemas en
relación al hombre−máquina, con el fin de producir soluciones óptimas para
dichas organizaciones.
2
Planteamiento de modelos de optimización
Son modelos de programación lineal
destinados a la asignación eficiente de los
recursos limitados, con el objetivo de satisfacer
las metas deseadas (como maximizar
beneficios o minimizarcostos).
Su característica es que las funciones que representan el
objetivo y las restricciones son lineales.
3
Aplicaciones de la programación lineal
Formulación de problemas de programación lineal
Inicio
Plantear el
modelo
matemático
Identificar el
problema
Definir las
variables
de decisión
Identificar el
objetivo y
las
restricciones
Implementar
solución
Fin
5Planteamiento de un problema de programación lineal
Problemas de optimización
Programación
lineal
FUNCIÓN OBJETIVO
VARIABLES DE DECISIÓN
PARÁMETROS
Maximizar o
minimizar
x1 , x2 , x3 ,...
Parámetros: medidas
dadas externamente
RESTRICCIONES
, ,
Forma canónica de programación lineal
Opt z cX
s.a.
Función objetivo
AX ó b
X 0
RestriccionesCondición de no
negatividad
7
Ejemplo 1: Fábrica de muebles El Solar, S.A.
(El problema del carpintero)
La fábrica de muebles de madera El Solar, S.A. de C.V.
produce mesas y sillas baratas. El proceso de producción
de cada una es similar, pues ambas requieren un cierto
número de horas de trabajo de carpintería y un cierto
número de horas de mano de obra en el taller de pintura ybarnizado. Cada silla requiere 3 horas de carpintería y 1
hora de pintura y barnizado mientras que cada mesa
requiere de 4 horas de carpintería y 2 de pintura y
barnizado. Durante el periodo de producción actual se
dispone de 240 horas-hombre de carpintería y 100 horashombre de pintura y barnizado. Cada mesa vendida
produce una utilidad de $700; cada silla producida se
vende con una utilidad de$500.
La gerencia de El Solar nos contrata para llegar a la mejor
combinación posible de mesas y sillas que deben ser
fabricadas a efecto de que se alcance la máxima utilidad.
8
Tabla
HORAS REQUERIDAS PARA
PRODUCIR UNA UNIDAD
DEPARTAMENTO
Pintura
barnizado
Utilidad
unidad
y
por
SILLAS
(s)
HORAS
DISPONIBLES
POR SEMANA
4
Carpintería
MESAS
(m)
3
2402
1
100
$700
$500
9
Ejemplo 1: El Solar, S.A. de C.V. (cont.)
PROBLEMA: Legar a una combinación adecuada
de fabricación de mesas y sillas.
OBJETIVO: Alcanzar la utilidad máxima.
VARIABLES:
m = número de mesas a fabricar.
s = número de sillas a fabricar.
RESTRICCIONES:
Las
horas de carpintería utilizadas no pueden
exceder de 240 por semana.
Las horasde pintura y barnizado no pueden exceder
de 100 por semana.
10
Ejemplo 1: El Solar, S.A. de C.V. (cont.)
Maximizar z $700m $500s
s.a.
4m 3s 240 Carpintería
2m s 100 Pintura y barnizado
m, s 0
Donde: z = Utilidades
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Ejemplo 2: Programación de cursos UNITEC
El director académico del campus Sur de la UNITEC debe
planificar las ofertas de cursos del campus para...
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