OLIVIA MARTÍNEZ PÉREZ MODELO DE OPTIMIZACION DE RECURSOS 23/SEPTIEMBRE/2020

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR

DE LAS CHOAPAS

DOCENTE: ING. PEDRO SANTOS CRUZ

ASIGNATURA: MODELO DE OPTIMIZACION DE RECURSOS

ALUMNO: OLIVIA MARTINEZ PEREZ

GRUPO: 3° B

CARRERA: INGENIERIA CIVIL

TRABAJO: INVESTIGAR Y ELABORAR UN REPORTE DEL DESARROLLO

QUE HA TENIDO LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES Y SUS
APLICACIONES  EN LA INGENIERÍA
CIVIL.

FECHA: 17 DE SEPTIEMBRE DE 2020

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REPORTE DEL DESARROLLO DE INVESTIGACION DE

OPERACIONES Y SU APLICACIÓN EN LA INGENIERIA CIVIL

Los orígenes de la I.O se remontan a principios del siglo pasado, su rápido

desarrollo comenzó en los años 40 y 50. El auge de la Investigación de
operaciones vino a principios de la II guerra mundial, cuando los aliados
convocaron a un gran número de especialistas para aplicar la metodología
científica para definir aspectos militares y tácticas de operación. En los frentes
de batalla los encuentros bélicos demandaban una gran necesidad de asignar
los escasos de los recursos a las distintas operaciones militares y a las
actividades dentro de cada operación. Tal asignación se debía realizar en la
forma más rápida y efectiva, sin desatender las prioridades que cada uno de los
eventos exigía. Al concluir la segunda guerra mundial el éxito de la
Investigaciones de operaciones de las actividades bélicas genero un gran
interés en sus aplicaciones fuera del campo militar. Fue en la década de los
50`s que se introdujo en uso de la Investigación de operaciones en la industria,
negocio y gobierno. Desde entonces esta aplicación se ha desarrollado con
rapidez. En su desarrollo se pueden identificar 3 factores que jugaron un papel
importante: 1.- El primero factor fue el adelanto que se haya logrado en el
establecimiento de los métodos, modelos y técnicas disponibles en esa rama
de la ciencia. 2.- El segundo factor que dio gran impulso para el desarrollo de la
Investigación de operaciones fue el surgimiento de las computadoras. Con este
proceso los ordenadores tenían capacidad para realizar cálculos aritméticos en
segundos y posteriormente millones de cálculos. 3.- El tercer aspecto fue el de
fasamiento que tuvo le competitividad de E.U con respecto a la de Japón. En la
actualidad la Investigación de operaciones se ha diversificado y perfeccionado
sus técnicas por lo cual tiene una amplia gama de aplicaciones. El nombre de
investigación de operaciones fue dado aparentemente porque el equipo estaba
llevando a cabo la actividad de investigar operaciones militares.

La Investigación Operativa es una disciplina moderna que utiliza modelos

matemáticos, estadísticos y algoritmos para modelar y resolver problemas
complejos, determinando la solución óptima y mejorando la toma de decisiones.
Esta materia también recibe el nombre de Investigación de Operaciones,
Investigación Operacional o Ciencias de la Administración.

Actualmente la Investigación Operativa incluye gran cantidad de ramas

como la Programación Lineal, Programación No Lineal, Programación
Dinámica, Simulación, Teoría de Colas, Teoría de Inventarios, Teoría de
Grafos, etc.

Aunque su nacimiento como ciencia se establece durante la Segunda

Guerra Mundial y debe su nombre a las operaciones militares, los
verdaderos orígenes de la Investigación Operativa se remontan mucho más
atrás en el tiempo, hasta el siglo XVII ,desde el punto de vista matemático.
Incluso se puede considerar que el problema de hacer un uso óptimo de los
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recursos disponibles ha existido siempre y con el que la humanidad ha ido

tratando a lo largo de su historia, sin embargo, el auge de esta ciencia se debe,
en su mayor parte, al rápido desarrollo de la informática, que ha posibilitado la
resolución de problemas en la práctica y la obtención de soluciones que de otra
forma conllevarían un enorme tiempo de cálculo haciéndolos inviables.

Debido al gran éxito obtenido por la Investigación Operativa en el campo

militar, ésta se extendió a otros campos tales como la industria, física,
administración, informática, ingeniería, economía, estadística y probabilidad,
ecología, educación, servicio social, ..., siendo hoy en día utilizada
prácticamente en todas las áreas imaginables donde se pretenda mejorar la
eficiencia.

Empleando técnicas de otras ciencias matemáticas, como modelado matemático,

análisis estadístico y optimización, la investigación de operaciones llega a
soluciones óptimas o casi óptimas para problemas complejos de toma de
decisiones. Debido a su énfasis en la interacción humano-tecnología y debido a su
enfoque en aplicaciones prácticas, la investigación de operaciones se superpone
con otras disciplinas, en particular la ingeniería industrial y la administración de la
producción, y se basa en la psicología y en la ciencia de la organización. La
investigación de operaciones a menudo se ocupa de determinar los valores
extremos de algún objetivo del mundo real: los máximos (de ganancia, rendimiento
o rentabilidad) o mínimos (de pérdida, riesgo o costo). Originada en los esfuerzos
militares previos a la Segunda Guerra Mundial, sus técnicas han crecido para
tratar problemas en distintas industrias.

La investigación de operaciones abarca una amplia gama de técnicas y métodos

de resolución de problemas aplicados para mejorar la toma de decisiones y la
eficiencia, como la simulación, la optimización, la teoría de colas y otros modelos
de procesos estocásticos, procesos de decisión de Markov, métodos
econométricos, análisis envolvente de datos, redes neurales, sistemas expertos,
análisis de decisiones y procesos analíticos jerárquicos.5 Casi todas estas
técnicas implican la construcción de modelos matemáticos que intentan describir
el sistema. Debido a la naturaleza computacional y estadística de la mayoría de
estos campos, también tiene fuertes vínculos con las ciencias de la computación y
la analítica. Los investigadores operacionales que se enfrentan a un nuevo
problema deben determinar cuál de estas técnicas es la más adecuada, dada la
naturaleza del sistema, los objetivos de mejora y las limitaciones de tiempo y
capacidad de cálculo.
Los tipos de modelos de investigación operativa son: 1. Modelo simbólico o
matemático 2. Modelo de simulación 3. Modelo Heurística.
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El modelo simbólico o matemático es el tipo de modelo más importante de la

Investigación de operaciones al formular este tipo de modelo uno supone que
todas las variables relevantes son cuantificables. Por consiguiente, los símbolos
matemáticos se utilizan para representar variables las cuales están relacionadas
con las funciones matemáticas para poder descubrir el comportamiento de un
sistema. Lográndose la solución del modelo por una manipulación matemática
apropiada. El modelo de simulación estos modelos de simulación imitan el
comportamiento de sistema sobre un periodo. Esto se logra especificando ciertos
eventos los cuales son puntos en el tiempo en donde se ocurrencia significa que
puede recolectarse su información la cual pertenece al comportamiento de este
sistema siendo está muy importante. Los modelos de simulación no necesitan
funciones matemáticas para realizar variables, usualmente es posible simular
sistemas complejos que no pueden modelarse o resolverse matemáticamente. La
principal falla de la simulación consiste en que el análisis es equivalente a realizar
experimentos y estar sujeto a errores experimentales. El modelo Heurístico; este
modelo heurístico de solución descansa en las reglas empíricas o intuitivas, las
cuales dan una solución actual al modelo permitiendo determinar una solución
mejorada. Actualmente los métodos heurísticos son procedimiento de búsqueda
que pasan inteligentemente de un punto de solución a otro con el objetivo de
mejorar el criterio de este modelo. Cuando ninguna mejora adicional puede
lograrse la mejor solución que se haya obtenido es la solución aproximada al
modelo.

La investigación de operaciones, como ya lo hemos mencionado anteriormente se

ha usado desde hace tiempo para optimizar la producción, teniendo como
beneficio menos costos y mejores resultados, la ventaja que nos ha traído este
método de investigación por modelos matemáticos, es que al implicar algoritmos
matemáticos para la solución de un problema, no solo nos es útil para la
administración de empresas, pudiéndola aplicar en otros campos como a cualquier
ingeniería, pero más importante para nosotros, la ingeniería civil.

En la ingeniería civil, día con día un nuevo problema se pone frente a nosotros que
exige una decisión importante con la que podríamos perder dinero, material,
trabajadores, así mismo ganarlos, pero todo esto depende de una gran decisión
que no es factible arriesgarse al azar, sin embargo gracias a la investigación de
operaciones, un ingeniero civil puede realizar un algoritmo para saber qué decisión
es la más fiable para la empresa, sus trabajadores o el proyecto que se lleva
acabo, sin embargo hacer esto no es fácil, hace falta una capacidad de análisis
amplia para poder asimilar las variables, restricciones y el objetivo de lo que se
requiere.
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En la actualidad es importante que el ingeniero civil sea capaz de resolver

cualquier problema que se le plantee, como problemas de presupuesto, de
estructura, de materiales, incluso algún problema que se pueda tener con los
trabajadores de la obra, ya que al realizar la investigación operativa del proceso se
eliminan pasos o cosas que son innecesarias o inútiles para obtener el mismo
resultado, efectuando el producto que se desea con mayor agilidad ya que una de
las cualidades de estas investigaciones, es el ahorro del tiempo, y por
consecuencia el de dinero, como sabemos estas son las dos cosas que
primordialmente se buscan optimizar en cualquier proyecto, siempre buscando
que aun así se obtenga la misma calidad deseada.
Un pequeño ejemplo: