CARTA DESCRIPTIVA Código: FO-MI-108 Versión: 3 Fecha: 25-10-2013 1. PRESENTACIÓN FACULTAD: Ingenierías PROGRAMA: Ingeniería de sistemas NOMBRE DEL CURSO: Investigación de Operaciones PLAN DE ESTUDIOS: IS01 CRÉDITOS 3 CÓDIGO DEL CURSO: I039 NIVEL: VII ÁREA O COMPONENTE DE FORMACIÓN: Especifica 2. JUSTIFICACIÓN DEL CURSO La Investigación de Operaciones (IO) es una rama de las matemáticas que hace uso de algoritmos y modelos matemáticos utilizados como apoyo para la toma de decisiones; a fin de encontrar las soluciones oportunas significativamente más eficientes con relación al tiempo, recursos, beneficios, costos, entre otros. Durante la Segunda Guerra Mundial se dieron las primeras actividades en la naciente ciencia de IO, después que la Administración Militar Británica llamara a un grupo de científicos para que estudiaran los problemas tácticos y estratégicos asociados a la defensa del país. El nombre de esta rama fue dado aparentemente porque el equipo estaba llevando a cabo la actividad de investigar operaciones (militares). Posteriormente, los administradores militares de Estados Unidos comenzaron a realizar investigaciones similares, cuyos estudios incluyeron problemas logísticos complejos, la planeación de acciones militares navales y la utilización efectiva del equipo electrónico. Al término de la guerra, los administradores industriales empezaron a aplicar las herramientas de la Investigación de Operaciones a la resolución de aquellos problemas debidos al crecimiento del tamaño y la complejidad de las industrias. La primera técnica matemática ampliamente aceptada en el medio de Investigación de Operaciones fue el Método Símplex de Programación Lineal, desarrollado en 1947 por el matemático norteamericano George B. Dantzig. Desde entonces las nuevas técnicas se han desarrollado gracias al esfuerzo y cooperación de las personas interesadas tanto en el área académica como en el área industrial. Todos los avances en estas áreas han ocurrido gracias a la incorporación de algoritmos matemáticos en computadoras con capacidad de velocidad de cómputo, almacenamiento y recuperación de información, permitieron al tomador de decisiones rapidez y precisión. La pertinencia del curso para los estudiantes, radica en que los modelos de Investigación de Operaciones son comúnmente destinados para emprender una diversidad de problemas de naturaleza real en ingeniería y ciencias sociales. Por lo anterior, se espera que el conocimiento adquirido se aplique en empresas y organizaciones para obtener importantes beneficios y ahorros, desde el punto de vista social y económico, en la medida que se difunda su utilización. Es consecuencia, es coherente aplicar los métodos científicos de IO con otras actividades de la futura vida profesional de los estudiantes del curso, dado que este conocimiento puede relacionase con el control de las organizaciones o sistemas a fin de que se produzcan soluciones que mejor sirvan a los objetivos de toda la organización. Este curso está orientado a los estudiantes de ingeniería; mediante la presentación de los contenidos principales de la Investigación de Operaciones de una forma fácil e intuitiva, de modo que el profesional pueda orientar acciones tendientes al uso adecuado de los distintos recursos empresariales. El estudio de la Investigación de Operaciones está enmarcado en el proyecto educativo del programa de
ingeniería de sistemas, el cual busca una sólida fundamentación del profesional en aspectos ingenieriles, en lo tecnológico, informático, comunicativo, de gestión organizacional, de humanismo e investigación que le permita la integración y el aprovechamiento de los saberes. El curso de Investigación de Operaciones esta articulado a otros cursos de la carrera como Calculo Diferencial e Integral, Algebra Lineal y Ecuaciones Diferenciales y Matemáticas Aplicadas. 3. OBJETIVOS Y COMPETENCIAS ESENCIALES Objetivos esenciales Competencias esenciales Identificar los conceptos básicos de investigación de operaciones, a partir del análisis de referencias conceptuales de varios autores. Modelar problemas de programación matemática. Diseñar modelos matemáticos lineales en situaciones reales del entorno. Esquematizar soluciones a través de los diferentes criterios de optimización expresándolas en un lenguaje accesible. Analizar sistemas productivos y de servicios, a través de la Investigación de Operaciones. Distinguir problemas de optimización de recursos disponibles en las organizaciones. Aplicar los resultados obtenidos para la generación de alternativas de mejora, incluyendo aspectos económicos y enfoques de sustentabilidad. Formular problemas de toma de decisiones, con componentes de recursos humanos, presupuestales, contables y físicos. Construir modelos de simulación para la generación de variables aleatorias, validación y estabilización de lenguajes de simulación. Describir la importancia de la investigación de operaciones como metodología de optimización de diferentes recursos, la cual sirve como soporte para la aplicación de los modelos. Identifica los conceptos básicos de investigación de operaciones, a partir del análisis de referencias conceptuales de varios autores. Modela problemas de programación matemática. Diseña modelos matemáticos lineales en situaciones reales del entorno. Esquematiza soluciones a través de los diferentes criterios de optimización expresándolas en un lenguaje accesible. Analiza sistemas productivos y de servicios, a través de la Investigación de Operaciones. Distingue problemas de optimización de recursos disponibles en las organizaciones. Aplica los resultados obtenidos para la generación de alternativas de mejora, incluyendo aspectos económicos y enfoques de sustentabilidad. Formula problemas de toma de decisiones, con componentes de recursos humanos, presupuestales, contables y físicos. Construye modelos de simulación para la generación de variables aleatorias, validación y estabilización de lenguajes de simulación. Describe la importancia de la investigación de operaciones como metodología de optimización de diferentes recursos, la cual sirve como soporte para la aplicación de los modelos. 4. OBJETIVOS Y COMPETENCIAS COMPLEMENTARIAS Objetivos complementarios Competencias complementarias Identificar problemas de investigación que estén dentro de la temática del curso, aplicando herramientas de análisis y presentación de resultados. resultados. Definir positivamente la participación en grupos o semilleros de investigación que permitan aplicar los conocimientos adquiridos en el curso en un contexto del método científico. Crear ponencias para seminarios y congresos de la línea del curso. Identifica problemas de investigación que estén dentro de la temática del curso, aplicando herramientas de análisis y presentación de Define positivamente la participación en grupos o semilleros de investigación que permitan aplicar los conocimientos adquiridos en el curso en un contexto del método científico. Crea ponencias para seminarios y congresos de la línea del curso.
Entregar los trabajos con excelente ortografía y redacción, y que cumplan con normas ICONTEC o formatos de revistas científicas. Experimentar las actividades propuestas para el logro de los objetivos esenciales bajo la consideración de criterios de consistencia, originalidad, puntualidad y respeto. Discutir mediante participación activa en las actividades de clase, a través de reflexiones y trabajos colaborativos. Diferenciar y evaluar posibles herramientas computacionales que puedan apoyar la ejecución del curso. Aplicar los conocimientos adquiridos en el curso, dentro de situaciones de la vida real. Concebir el conocimiento aprendido en el curso para aplicación en otras ramas de la ingeniería y en proyectos de investigación. Entrega los trabajos con excelente ortografía y redacción, y que cumplan con normas ICONTEC o formatos de revistas científicas. Experimenta las actividades propuestas para el logro de los objetivos esenciales bajo la consideración de criterios de consistencia, originalidad, puntualidad y respeto. Discute mediante participación activa en las actividades de clase, a través de reflexiones y trabajos colaborativos. Diferencia y evalúa posibles herramientas computacionales que puedan apoyar la ejecución del curso. Aplica los conocimientos adquiridos en el curso, dentro de situaciones de la vida real. Concibe el conocimiento aprendido en el curso para aplicación en otras ramas de la ingeniería y en proyectos de investigación. 5. UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES 1.1 Definición, desarrollo y tipos de modelos de Investigación de Operaciones 1.2 Fases de estudio del inv. De operaciones. 1.3 Principales aplicaciones de la I. de O. 1.4 Metodología para modelación 1.5 Formulación de problemas lineales más comunes 1.6 Conceptos del Método gráfico y su aplicación UNIDAD 2: EL MÉTODO SIMPLEX 2.1 Teoría del método Simplex. 2.2 Forma tabular del método Simplex. 2.3 El método de las dos fases. 2.4 Casos especiales 2.5 Uso de software UNIDAD 3: DUALIDAD Y ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD 3.1. Teoría primal-dual 3.2. Formulación del problema dual. 3.3. Relación primal-dual. 3.4. Dual-Simplex 3.5. Análisis de sensibilidad y adición de nuevas restricciones 3.6. Interpretación del análisis de sensibilidad 3.7. Uso de software UNIDAD 4: PROGRAMACIÓN ENTERA 4.1. Introducción y casos de aplicación 4.2. Definición y modelos de programación entera y binario 4.3. Método de Gomory 4.4. Método de bifurcación y acotación
4.5. Uso de software UNIDAD 5: MODELO DE TRANSPORTE Y ASIGNACIÓN 5.1. Definición del problema de transporte. 5.2. Método de la esquina noroeste 5.3. El método de aproximación de Vogel. 5.4. Procedimientos de optimización. 5.5. Definición del problema de asignación. 5.6. El método húngaro. 5.7. Uso de software 6. METODOLOGÍA La metodología del curso reconoce la autonomía del estudiante, como sujeto que aprende y que es responsable de la construcción de su propio crecimiento, en línea con las estrategias didácticas contempladas en el Proyecto Educativo Institucional PEI. El curso busca impactar la calidad de vida del estudiante en lo personal, lo familiar y lo social: aportando a las dimensiones de maduración y desarrollo (Ético, comunicativo, psicosocial, cognitivo, cultural, biológico y ambiental). De esta manera, se impulsa la integración de las estrategias didácticas dentro del Proyecto Educativo del Programa PEP de ingeniería de sistemas La enseñanza de la asignatura se articula con medios tecnológicos y ayudas didácticas disponibles al interior de las aulas de la FUNLAM. Por esta razón se exponen estrategias de enseñanza, que comprenden la exposición magistral, la participación en clase y la realización de ejercicios prácticos que permitan al estudiante el abordaje de la realidad social. Estas estrategias comprenden: Clases magistrales. Clases prácticas en la sala de cómputo. Desarrollo de ejercicios en clase por parte de los estudiantes y bajo la asesoría del docente. Realización de proyectos en grupo. Teniendo en cuenta la dedicación del estudiante en su proceso de aprendizaje, la metodología enfatizará en el trabajo independiente, en acompañamiento con el docente. Lo anterior se articula con técnicas de evaluación, mapas conceptuales, estudios de caso y talleres, con la finalidad de generar competencias, que permitan a los estudiantes asumir actividades de participación en futuros proyectos de investigación, innovación, extensión e internacionalización. 7. PROCESO DE EVALUACIÓN La calificación del curso se enmarca en el sistema de evaluación académica de la FUNLAM como proceso de valoración pedagógico, integral, continuo, cooperativo, con perspectiva científica y ética, basada en el cumplimiento de los objetivos esenciales y complementarios de la asignatura. La evaluación tendrá en cuenta la participación de los alumnos en las clases, mediante debates, trabajo en equipo, aportes en los análisis de estudios de caso. Las actividades evaluativas incluirán la realización de las siguientes actividades en el semestre: Seguimiento representado en el desarrollo de los ejercicios de construcción diseñados por el docente y las tareas investigativas de consultas propuestas. PACI 1 Proyecto practico en grupo con componente teórico Saber Pro. PACI 2 Proyecto practico en grupo con componente teórico Saber Pro. 8. BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFÍA BÁSICA (TEXTOS Y CAPÍTULOS DE TEXTOS)
Izar Landeta, Juan Manuel. Investigación de operaciones. (2012) México : Trillas,. 304 p Winston, Wayne L.. Investigación de operaciones aplicaciones y algoritmos.(2005.)australia: Thomson, 1418 p. http://www.investigacion-operaciones.com/ Consultada el 12 de julio de 2013 9. ARTÍCULOS DE REVISTAS INDEXADAS Kay S., Worth. A.P. (2001). Improving the application of quantitative methods in validation work. 15, 611-644 Flórez Rueda, Roberto (2001) Fórmulas de direccionamiento en matrices triangulares. Revista Facultad de Ingeniería. U de A. 24, 121-131 10. BIBLIOGRAFÍA EN IDIOMAS EXTRANJEROS Eiselt, H. A., & Sandblom, C.-L. (2012). Operations research: A model-based approach. Heidelberg: Springer. Forrester, S. (2012). Operations research. Delhi: Orange Apple. 11. BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFÍA COMPLEMENTARIA Bazaraa MS y JJ. Jarvis.(1998). Programación lineal y flujo de redes. Limusa. Noriega editores. 2ª Ed. Gass S.I.(1981). Programación lineal. Compañía Editorial Continental. http://www.investigaciondeoperaciones.net/ Consultada el 10 de agosto de 2013 http://www.investigacion-operaciones.com/ Consultada el 10 de agosto de 2013 ELABORADA POR: MAURICIO HUMBERTO MONTOYA SÁNCHEZ MODIFICACION POSTERIOR: GABRIEL JAIME CORREA HENAO (AGOSTO 28 DE 2013) FECHA DE ELABORACIÓN: MARZO DE 2012