Gestión de operaciones

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Lucas Coronel Benítez
hace 8 años
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1 Gestó de operacoes Modelado de restrccoes co varables baras Modelado de programacó o leal Pedro Sáchez pedro.sachez@upcomllas.es

2 Cotedo Restrccoes especales Restrccoes lógcas Productos de varables Modelos de programacó NO leal Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 2

Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca

3 Modelado de restrccoes especales () Dsyucoes e mplcacoes Ua parea de restrccoes dode ua se debe satsfacer, metras que la otra o es ecesaro que se cumpla ó f () x gx () es equvalete e a: f() x > g() x Eemplo: 3x + 2x - 8 ó x+ 4x x + 2 x2-8 My ìï se relaa la ecuacó y = ï í x + 4x - 6 M( -y) ïïî se relaa la ecuacó 2 2 Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI M : u valor sufcetemete elevado Modelado de restrccoes co varables baras 3

x + 2 x2-8 My ìï se relaa la ecuacó y = ï í x + 4x - 6 M( -y) ïïî se relaa la ecuacó 2 2 Departameto de Orgazacó

4 Modelado de restrccoes especales () Cumplr k de N ecuacoes Se tee u couto de N ecuacoes de las cuales se ha de satsfacer al meos k de ellas f ( x,, x ) f ( x,, x ) 2 f ( x,, x ) N f( x,, x ) My f ( x,, x ) My 2 f ( x,, x ) My N 2 N N y = N -k = y Î {,} =,, N Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 4

x,, x ) My f ( x,, x ) My 2 f ( x,, x ) My N 2 N N y = N -k = y Î {,} =,, N Departameto de

5 Modelado de restrccoes especales () Seleccoar etre N valores Sea ua ecuacó co múltples l cotas Se ha de cumplr al meos ua de ellas ìï d d2 fx (,, x) = ï í ïï ïd ïî N Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI N fx (,, x ) dy = N = y y = = Î {, } =,, N Modelado de restrccoes co varables baras 5

ïd ïî N Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI N

6 Modelado de restrccoes lógcas () Tabla de equvalecas lógcas P Q o P o Q P (Q y R) (P Q) y (P R) P (Q o R) (P Q) o (P R) (P y Q) R (P R) o (Q R) (P o Q) R (P R) y (Q R) o (PoQ) o P y o Q o (P y Q) o P o o Q Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI P Q R? Modelado de restrccoes co varables baras 6

(Q R) o (PoQ) o P y o Q o (P y Q) o P o o Q Departameto de Orgazacó Idustral

7 Modelado de restrccoes lógcas () X Se deoma al cumplmeto de la restrccó Se deoma a la varable bara asocada al cumplmeto Trasformacó de proposcoes lógcas e restrccoes XoX d+ d2³ 2 XyX 2 d =, d = 2 o X d = X X 2 X d- d2 «X d- d2 = 2 Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 7

d+ d2³ 2 XyX 2 d =, d = 2 o X d = X X 2 X d- d2 «X d- d2 = 2 Departameto de Orgazacó

8 Modelado de restrccoes lógcas () Eemplo: S se fabrca el producto A o B (o ambos), etoces debe fabrcarse al meos uo de los productos C, D o E ( X o X ) ( X o X o X ) A B C D E d + d ³ d + d + d ³ A B C D E Para modelar estas mplcacoes lógcas se separa e dos bloques medate ua varable bara auxlar d + d ³ d = A B d = d + d + d ³ C D E Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 8

mplcacoes lógcas se separa e dos bloques medate ua varable bara auxlar d + d ³ d = A B d = d + d + d ³ C D E

9 Modelado de restrccoes lógcas (v) Tabla de equvaleca e restrccoes leales d = ax - b ax b+ M( d) ax b d = ax ³ b+ e+ ( m-e) d d = ³ b ax ax b d ³ = ax b- e+ ( M+ e ) d d = = b ax ax ³ b+ m( -d) ax b+ M( -d) ax ³ b+ m( -d) ax = b d = ax ³ b+ e+ ( m-e) d ax b- e+ ( M+ e) d M costate superor de la restrccó que cumple para cualquer x ax - b M m costate feror de la restrccó que cumple para cualquer x ax - b ³ m costate devalor muy pequeño (co varables baras o eteras vale ) d + d - d ) Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 9

restrccó que cumple para cualquer x ax - b M m costate feror de la restrccó que cumple para cualquer x ax - b ³ m costate devalor muy pequeño (co

10 Modelado de restrccoes lógcas (v) Eemplo (Cot.): d + d ³ d = d = d + d + d ³ C D E A B C D E da + db 2d dc + dd + de ³ d Eemplo (Otra formulacó): ( X o X ) ( X o X o X ) A B C D E [ XA ( XC o XD o XE) ] y [ X ( X o X o X )] B C D E ìï d A - d í ï db - d ï dc + dd + de ³ d ïî Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras

formulacó): ( X o X ) ( X o X o X ) A B C D E [ XA ( XC o XD o XE) ] y [ X ( X o X o X )] B C D

11 Modelado de restrccoes lógcas (v) Otro eemplo : U etreador de balocesto tee 9 ugadores clasfcados etre y 3 de acuerdo a su vel lde maeo de pelota, tro, rebote y defesa df Jugador Poscoes Maeo de pelota Tro Rebote Defesa Pvot Base Pvot, Alero Alero, Base Pvot, Alero Alero, Base Pvot, Alero Pvot Alero Se debe cosegur u equpo de 5 ugadores co máxma capacdad defesva Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras

Alero, Base 3 3 5 Pvot, Alero 3 2 6 Alero, Base 3 2 3 7 Pvot, Alero 3 2 2 8 Pvot 2 3 2 9 Alero 3 3 3 Se debe cosegur u equpo de 5

12 x Modelado de restrccoes lógcas (v) Otro eemplo (Cot.) : Codcoates Dos ugadores debe poder actuar de pvot, dos de alero y uo de base Su vel medo e maeo de pelota, tro y rebote debe ser o feror a 2 S el ugador 3 uega, el ugador 6 o uega S el ugador uega, el 4 ó 5 uega pero o los dos. S o, o hay codcó El ugador 8 o el 9 debe ugar pero o los dos a la vez VARIABLES ìï s se cluye el ugador e el equpo ìï ï s se cluye el ugador e poscó = í ïïî x = ï í e otro caso ïïî e otro caso =,, 9 =,,9 k = p, a, b k k Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 2

ugador 3 uega, el ugador 6 o uega S el ugador uega, el 4 ó 5 uega pero o los dos.

13 Modelado de restrccoes lógcas (v) Fucó obetvo: max 3x+ 2x2 + 2x3 + x4 + 2x5 + 3x6 + x7 + 2x8 + 3x9 Seleccó de 5 ugadores: x+ x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7 + x8 + x9 = 5 Número mímo de ugadores e puestos: Nveles medos mímos: x x x x x + 3p + 5p + 7p + 8 ³ 2 x + x + x + x + x + x ³ 2 3a 4a 5a 6a 7a 9 x + x + x ³ 2 4b 6b base 2x + 3x + 2x + x + x + 3x + 3x + 2x + 3x ³ x + 3x + 3x + 3x + 3x + x + 2x + x + 3x ³ x + x + 2x + 3x + x + 2x + 2x + 3x + x ³ pvot alero maeo tro rebote Icompatbldad etre los ugadores 3 y 6: x3 + x6 Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 3

base 2x + 3x + 2x + x + x + 3x + 3x + 2x + 3x ³ x + 3x + 3x + 3x + 3x + x + 2x + x + 3x ³ 2 3 4 5 6 7 8 9 3x + x + 2x + 3x + x + 2x + 2x + 3x + x ³ 2 3 4 5 6 7 8 9 pvot

14 Modelado de restrccoes lógcas (v) Afdad etre ugador : y ugadores 4 y 5 x ³ x + x = 4 5 x + x 2-x ìï í x 4 + x5 ³ x ïî 4 5 U ugador etre 8 y 9: x8 + x9 = Rl Relacoes de cohereca baras: x + x - x = 3p 3a 3 x + x - x = 4a 4 b 4 x + x - x = 5p 5a 5 x + x - x = 6a 6b 6 x + x - x = 7p 7a 7 Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 4

3a 3 x + x - x = 4a 4 b 4 x + x - x = 5p 5a 5 x + x - x = 6a 6b 6 x + x - x = 7p 7a 7 Departameto

15 Modelado de productos Las varables baras se puede utlzar para elmar productos de varables que haría el problema o leal dd 2= d = o d 2 = + d2 d Î {, } d Î {, } d dd Reemplazar dd 2 2por d - d 3 + d3 d Î {,} d3 = d = y d2 = - d2 + d3 d + d - d xd x ³ d Î {,} xd Reemplazar por d = y = y 2 3 d Î {, } y ³ y Md d d = y = x - x + y x- y + Md M x M Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 5

+ d3 d + d - d xd x ³ d Î {,} xd Reemplazar por d = y = y 2 3 d Î {, } y ³ y Md d d = y = x - x + y x- y + Md M x

16 Modelos de programacó o leal () E alguos campos el modelado o leal o se puede aproxmar por el leal PRODUCCIÓN CON ELASTICIDAD EN PRECIOS/COSTES p x preco catdad x P ( x ) = xp( x )-cx Marge de cotrbucó: ( Maxmzacó ó dl del marge total: t f () x = P () x = éx p ( x )-cx ù ë û = = Aálogamete podría suceder co ua fucó de costes o leal c x Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 6

marge total: t f () x = P () x = éx p ( x )-cx ù ë û = = Aálogamete podría suceder co ua fucó de costes o leal c

17 Modelos de programacó o leal () TRANSPORTE CON DESCUENTOS POR VOLUMEN Se modela dl los descuetos por catdad ddpara volúmees grades La fucó de coste es ua fucó e dete de serra para cada tramo C x x x x 2 3 x4 Catdad trasportadax Mmzacó de costes: m fx () C( x) = = = Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 7

cada tramo C x x x x 2 3 x4 Catdad trasportadax Mmzacó de costes: m fx () C( x) = = =

18 Modelos de programacó o leal () SELECCIÓN DE UNA CARTERA DE INVERSIONES Se tee e cueta tpos de accoes para formar ua cartera PARÁMETROS: VARIABLES: x : meda del redmeto de las accoes : varaza del redmeto de las accoes : Número de accoes que se cluye e la cartera Rx : Redmeto esperado Rx () = mx = V x : Varaza del redmeto total de la cartera Vx () = = = s xx Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 8

accoes que se cluye e la cartera Rx : Redmeto esperado Rx () = mx = V x : Varaza del redmeto total de la cartera Vx ()

19 Modelos de programacó o leal (v) SELECCIÓN DE UNA CARTERA DE INVERSIONES (cot.) FUNCIÓN OBJETIVO: Maxmzar f() x = R() x -bv() x : factor de aversó al resgo RESTRICCIONES: = Px B x ³ =,..., P : coste de cada accó de tpo B : presupuesto Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 9

20 Eemplos de modelados () CONSTRUCCIÓN DE ALMACENES Ua compañía plaea costrur varos almacees Surtrá a dos cletes Se puede costrur hasta tres almacees Los costes estmados de costruccó so 8, 2 y 7 Los costes de trasporte, capacdad y demada so: Clete Clete 2 Capacdad Almacé Almacé Almacé Demada 3 5 Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 2

capacdad y demada so: Clete Clete 2 Capacdad Almacé 5.5 2 2. 4 Almacé 2 2..5 5 Almacé 3 25 2.5 225 2.

21 Eemplos de modelados () CONSTRUCCIÓN DE ALMACENES (Cot.) Solucó: m x, y x, vx + fy x cy " x ³ d " ³, y Î {, } Costrur almacees y 3 y servr del al clete, 3 udades y al clete 2, udades y del almacé 3 al clete 2, 4 udades Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 2

22 PRODUCCIÓN E INVENTARIO Eemplos de modelados () OBJETIVO: Plafcacó dela polítca deproduccó/vetaro de agosto, septembre, octubre y ovembre a coste mímo Demada estmada e esos meses: 5, 6, 8 y udades Capacdad de produccó mesual es 6 udades a 25 euros/udad El vetaro cal es 25 udades La capacdad máxma del vetaro es 4udades El coste mesual de almaceameto por udad es de 3 euros Se requere u vetaro al fal de ovembre de udades Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 22

23 Eemplos de modelados (v) PRODUCCIÓN E INVENTARIO (Cot.) ( c + c p ) m + p - d = + p p 5 = 25, =, p ³ Departameto de Orgazacó Idustral Escuela Técca Superor de Igeería ICAI Modelado de restrccoes co varables baras 23

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