FORMULACIÓN DE MODELOS PROGRAMACIÓN LINEAL

Documentos relacionados
15 PROBLEMAS TIPO SOBRE FORMULACION CON PROPUESTAS DE SOLUCIÓN

Programación Lineal MARCAS GRADO I GRADO II UTILIDAD REGULAR 50% 50% $ 5 SÚPER 75% 25% $ 6

Colección Matemáticas para la Administración

Tipo de máquina Tiempo disponible. (h/maq. Por semana) Fresadora 500 Torno 350 Rectificadora 150

Capítulo 9 Estructura y Administración de Portafolios de Inversión

GUIA DE EJERCICIOS - TEORIA DE DECISIONES

II. INTRODUCCIÓN A LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES

Planteamiento de problemas de programación lineal. M. En C. Eduardo Bustos Farías

Contenido: Solución algebraica a los problemas de programación lineal con el método simplex.

Lo que se hace entonces es introducir variables artificiales ADAPTACIÓN A OTRAS FORMAS DEL MODELO.

Introducción a la Programación Lineal

Dakota quiere maximizar el ingreso total por que se han comprado ya los recursos. Definiendo las variables de decisión como:

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE NUEVO LEÓN. Programación Lineal

PROGRAMACIÓN NO LINEAL INTRODUCCIÓN

MÉTODO DEL DUAL (TEORIA DE DUALIDAD)

UNIDAD III. INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES

Universidad Tec Milenio: Profesional HG04002 Análisis de Decisiones I

Optimización y Programación Lineal

Facultad de Farmacia. Grado en Nutrición Humana y Dietética. Depto. de Estadística e Investigación Operativa ESTADÍSTICA

MÉTODO SIMPLEX MÉTODO DE SOLUCIÓN GRÁFICO

PROBLEMAS DE PROGRAMACIÓN ENTERA I

UNIDAD II PLANEACIÓN AGREGADA DE LA PRODUCCIÓN

Proteinas Hidratos Grasas Coste/kg A B MATEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA. A B Necesidades

REPUBLICA DE CHILE MINISTERIO DE DEFENSA NACIONAL DE LA CAJA DE PREVISIÓN DE LA DEFENSA NACIONAL EN EL DEPARTAMENTO DE ADMINISTRACIÓN Y FINANZAS

PROBLEMA DE PROGRAMACIÓN LINEAL RESUELTO POR MÉTODO SIMPLEX

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA UNI RUACS ESTELI

Universidad de Managua Al más alto nivel

Formulación de un Modelo de Programación Lineal

Tema No. 3 Métodos de Resolución de Modelos de Programación Lineal. El Método Gráfico y Método Simplex Autoevaluación y Ejercicios Propuestos

I N T R O D U C C I Ó N

SOLUCIÓN PRÁCTICA Nº 10. Programación Lineal. MATEMÁTICAS 1º VETERINARIA. Curso

Modelos de Programación Lineal: Resolución gráfica y Teorema fundamental. Investigación Operativa, Grado en Estadística y Empresa, 2011/12

PROBLEMAS de Programación Lineal : Resolución Gráfica

Introducción a la programación lineal

Introducción a la Programación Lineal. Juan Pablo Cobá Juárez Pegueros Investigación de Operaciones Ingeniería Mecánica Facultad de Ingeniería 2015

UNIDAD 4 Programación Lineal

Z Optima X 1 + X 2 5 Z 1 -X 1 + 2X Región factible. Figura 1


EJERCICIO DE MAXIMIZACION

Programación Lineal (PL)

Programación Lineal. El método simplex

Práctica N o 8 Desigualdades Válidas - Algoritmos de Planos de Corte - Algoritmos Branch & Cut

RIESGO Y RENDIMIENTO RIESGO Y RENDIMIENTO RIESGO Y RENDIMIENTO RIESGO Y RENDIMIENTO RIESGO Y RENDIMIENTO RIESGO Y RENDIMIENTO. M.Sc. Roberto Solé M.

Fundamentos de Investigación de Operaciones Investigación de Operaciones 1

INDICE Parte I. Introducción a los Estados Financieros y Formulación de los Mismos 1. Introducción 2. El Balance: Principios Generales

Dirección de operaciones. SESIÓN # 2: Programación lineal

Integradora 3. Modelos de Programación Lineal

PROBLEMA DE FLUJO DE COSTO MINIMO.

Contabilidad de Costos - Examen, 17 de julio de 2014 VERSION 1

Problemas de Transbordo

Práctica N 6 Modelos de Programación Lineal Entera

Programación entera: Ejemplos, resolución gráfica, relajaciones lineales. Investigación Operativa, Grado en Estadística y Empresa, 2011/12

Contenido Objetivos Ceros de Polinomios. Ceros de Polinomios. Carlos A. Rivera-Morales. Precálculo 2

Universidad de Managua Curso de Programación Lineal

Los principales riesgos que se deben tener en consideración, se mencionan a continuación:

CONCEPTOS DE ADMINISTRACION FINANCIERA

PRESUPUESTO DE GASTOS DE CAPITAL

FOLLETO EXPLICATIVO SIEFORE INVERCAP, S.A. de C.V. Sociedad de Inversión Básica 1

Introducción a Programación Lineal

Problemas de Investigación Operativa y Programación Matemática

PROBLEMA DE FLUJO DE COSTO MINIMO.

Prof. Pérez Rivas Lisbeth Carolina

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE MECÁNICA INDUSTRIAL PROGRAMA DEL CURSO DE CONTROL DE LA PRODUCCIÓN

3.1 ESPACIO DE SOLUCIONES EN FORMA DE ECUACIÓN

EL PROVEER CONFORME A LA MANERA DEL SEÑOR USO DEL COMPLEMENTO DEL ANÁLISIS DE NECESIDADES Y RECURSOS

Unidad 1 Modelos de programación lineal

IN34A - Optimización

Análisis Razonado al 31 de Diciembre de 2015

La solución inicial puede ser óptima o no, la forma de saberlo es realizando la prueba de optimalidad que consiste en los siguientes pasos:

CLINICA LAS CONDES S.A. CONSOLIDADO ANÁLISIS RAZONADO DE LOS ESTADOS FINANCIEROS AL 30 DE SEPTIEMBRE 2014

IN42A-03 Karla Carrasco J. Construcción Flujo de Caja Parte III

Programación Lineal. Programación Lineal

PROBLEMA 1 PROBLEMA 2

Tema 7: EL MERCADO DE FACTORES

SISTEMA DE COSTOS ABC Y RENTABILIDAD POR PRODUCTOS Y UNIDADES DE NEGOCIOS TERMINOS DE REFERENCIA

MAXIMIZANDO SUS AHORROS AL INVERTIR A TRAVÉS DE LA BOLSA DE VALORES

SEMILLA VARIEDAD HONEY DEW Unidad

1) CIUDADANOS O RESIDENTES PERMANENTES DE LOS ESTADOS UNIDOS:

A la Superintendencia General de Valores y a la Junta Directiva y Accionistas de Mutual Sociedad de Fondos de Inversión, S.A.

CAPÍTULO IV OPTIMIZACIÓN DE CARTERA DE INVERSIONES

EL MÉTODO SIMPLEX ALGEBRAICO. M. En C. Eduardo Bustos Farías

Convocatoria Concurso de Selección Febrero 2015, Ciclo /1

Ejericio: Evaluación del modelo de producción y comercialización de ovinos

Jesús Getán y Eva Boj. Marzo de 2014

EJERCICIOS: TEMA 4: PROGRAMACIÓN LINEAL.

Ecuaciones: Aplicaciones

PROGRAMACIÓN LINEAL PROGRAMACIÓN LINEAL.

CÓMO CALCULAR LOS GASTOS DE CAPACITACIÓN LABORAL? (o sea, la inversión en el desarrollo de los recursos humanos)

Universidad Tec Milenio: Profesional IO04001 Investigación de Operaciones I. Tema # 6. revisado

APUNTE: Introducción a la Programación Lineal

MATEMÁTICAS PARA LA ECONOMIA II G.E.C.O. Curso 2012/2013

Santiago de Cali, 10 de Noviembre de 2010

Conferencia de Resultados Consolidados Anuales y del Cuarto Trimestre de Relación con el Inversionista

Impuesto a las utilidades y plusvalía e impuesto a la ganancia extraordinaria en la transferencia de bienes inmuebles PROYECTO DE LEY

PROBLEMAS PROGRAMACION LINEAL SELECTIVIDAD 2º BTO CCSS

PLANEACIÓN AGREGADA VARIABLES Y CONSIDERACIONES DE UN PLAN AGREGADO

UNIDAD 4 Programación lineal

Investigación de Operaciones 1

EJERCICIOS PROPUESTOS CAPÍTULO 12

República de Colombia. Ministerio de Hacienda y Crédito Público

Transcripción:

Clase # 4 FORMULACIÓN DE MODELOS DE PROGRAMACIÓN LINEAL 4-1

CONTENIDO 1. Etapas en la Formulación del Modelo 2. Ejemplo 1: Asignación de Recursos 3. Ejemplo 2: Formulación de Dietas 4. Ejemplo 3: Programación de personal 5. Ejemplo 4: Análisis de Inversiones 4-2

1. Etapas en la Formulación del Modelo 1.1 Definición de Variables 1.2 Coeficientes de costos (o de utilidades) 1.3 Función Objetivo (F. O.) 1.4 Término independiente o del lado derecho (recursos o requerimientos) 1.5 Coeficientes tecnológicos 1.6 Restricciones funcionales 1.7 Restricciones de signo de las variables 4-3

2. Ejemplo 1: Asignación de Recursos El señor Martínez tiene un pequeño camión con capacidad interior de 20m 3 en el cual transporta mercancía. Una reconocida empresa de la ciudad le ha contratado para hacer acarreos de esta mercancía, desde la planta de producción, hacia los puntos de distribución. La mercancía está empacada en cajas de 3 tamaños diferentes. Además la ganancia por transportar cada tipo de caja es distinta. sigue 4-4

Caja tipo 1 Caja tipo 2 Caja tipo 3 1 m 3 $ 1000 c/u 1.2 m 3 $ 1120 c/u 0.8 m 3 $ 900 c/u Cómo debe llenar el señor Martínez su camión para maximizar las ganancias en cada viaje que realice, si tiene que transportar como mínimo 8 cajas tipo 1 y 5 cajas tipo 3 en cada viaje? 4-5

2.1 Definición de Variables. X 1 : Número de cajas tipo 1 transportados en cada viaje [caja/viajecaja/viaje ] X 2 : Número de cajas tipo 2 transportados en cada viaje [caja/viajecaja/viaje ] X 3 : Número de cajas tipo 3 transportados en cada viaje [caja/viajecaja/viaje ] 4-6

2.2 Coeficientes de costo (utilidad): Datos 2.3 Medida de la eficiencia (F. O.) Z : Ganancia total (pesos) por el transporte de los 3 tipos de cajas en cada viaje. Max Z = 1000X 1 + 1120X 2 + 900X 3 [$/ / caja] * [ caja/viaje] =[$ [$// viaje] 4-7

2.6 Restricciones funcionales R1: Capacidad del camión (recurso) 1X 1 + 1.2X 2 + 0.8 X 3 20 [m 3 / caja] * [caja/viaje ] =[m 3 /viaje] R2 : Mínimo de mercancía tipo 2 (requerimiento) caja/viaje ] X 1 8 [caja/viaje R3 : Mínimo de mercancía tipo 2 (requerimiento) caja/viaje ] X 3 5 [caja/viaje 2.7 Restricción de signo de las variables X 1, X 2, X 3 0 4-8

Modelo completo. Max Z = 1000X 1 + 1120X 2 + 900X 3 s.a 1X 1 + 1.2X 2 + 0.8 X 3 20 X 1 8 X 3 5 X 1, X 2, X 3 0 4-9

3. Ejemplo 2: Formulación de Dietas La señora María Eugenia, dietista del Hospital General, es la responsable de la planeación y administración de los requerimientos alimenticios de los pacientes. En la actualidad examina el caso de un paciente, a quien se le ha formulado una dieta especial que consta de 2 fuentes alimenticias. Al paciente no se le ha restringido la cantidad de alimentos que puede consumir; sin embargo, deben satisfacerse ciertos requerimientos nutricionales mínimos por día. sigue 4-10

Requerimiento mínimo (en unidades) Contenido por onza alimento 1 (en unidades) Contenido por onza alimento 2 (en unidades) Nutriente A 1000 100 200 Nutriente B 2000 400 250 Nutriente C 1500 200 200 Costo de alimento ($/libra) 6 8 La señora María Eugenia, desea determinar la combinación de fuentes alimenticias que arroje el menor costo y satisfaga todos los requerimientos nutritivos. 4-11

3.1 Definición de Variables X 1 : Número de onzas de la fuente alimenticia tipo 1 que deben consumirse diariamente [ onzas onzas ] X 2 : Número de onzas de la fuente alimenticia tipo 2 que deben consumirse diariamente [ onzas onzas ] 4-12

3.2 Coeficientes de costo: Datos 3.3 Medida de la eficiencia (F. O.) Z: : Costo de suministrarle los 2 tipos de alimentos al paciente Min Z = 0.375X 1 + 0.5X 2 [$/ / onza] * [ onza] =[$] Nota: Recuerde que los costos de las fuentes alimenticias se expresaron en libras y no en onzas. Por tanto c 1 = $6/16 = $0.375 por onza, y c 2 = $8/16 = $0.5 por onza. (libra= 16 onzas) 4-13

3.6 Restricciones funcionales R1: Consumo mínimo de nutriente A 100X 1 + 200X 2 1000 [unidades/ onza] * [ onza ] =[unidades] R2: Consumo mínimo de nutriente B 400X 1 + 250X 2 2000 [unidades/ onza] * [ onza ] =[unidades] R3: Consumo mínimo de nutriente C 200X 1 + 200X 2 1500 [unidades/ onza] * [ onza ] =[unidades] 3.7 Restricciones de signo de las variables X 1, X 2 0 4-14

Modelo completo. Min Z = 0.375X 1 + 0.5X 2 s.a 100X 1 400X 1 200X 1 + 200X 2 1000 + 250X 2 2000 + 200X 2 1500 X 1, X 2 0 4-15

4 Ejemplo 3: Programación de personal Union Airways va a agregar vuelos desde y hacia su aeropuerto base, y por lo tanto necesita contratar más agentes de servicio al cliente. Sin embargo, no está claro cuantos más debe contratar. La administración reconoce la necesidad de controlar el costo y al mismo tiempo brindar un nivel de atención satisfactorio Se ha realizado un análisis del número mínimo de agentes de servicio que deben encontrarse de guardia en diferente momentos del día para proporcionar un nivel satisfactorio de servicio sigue 4-16

Período 6:00 am a 8:00am 8:00 am a 10:00am 10:00 am a 12:00am 12:00 am a 2:00pm 2:00 pm a 4:00pm 4:00 pm a 6:00pm 6:00 pm a 8:00pm 8:00 pm a 10:00pm 10:00 pm a 12:00pm 12:00 pm a 6:00am Costo diario por agente Períodos cubiertos Turno 1 2 3 4 5 170 160 175 180 195 Número mínimo de agentes necesarios 48 79 65 87 64 73 82 43 52 15 4-17

Se ha acordado que cada agente trabaje un turno de 8 horas, 5 días a la semana en los turnos mostrados en la tabla anterior. Los salarios de cada turno son diferentes debido a que unos son más deseables que otros. La compañía debe determinar cuántos agentes deben asignarse a los turnos respectivos cada día para minimizar el costo total del personal, debido a los agentes, según el último renglón de la tabla anterior. Los requerimientos mínimos de servicio deben cumplirse obligatoriamente, pero pueden sobrepasarse. 4-18

4.1 Definición de Variables X : j Número de agentes asignados al turno j [ agentes] j= 1,2,3,4,5. 4.2 Coeficientes de costo: Datos 4-19

4.3 Medida de la eficiencia (F. O.) Z: : Costo total de los agentes asignados a los 5 turnos Min Z = 170X 1 + 160X 2 + 175X 3 + 180X 4 + 195X 5 [$/ / agente] * [ agente] = [$] 4-20

4.6 Restricciones funcionales A excepción de las restricciones de no negatividad, todas las restricciones de este problema se basan en el hecho de que existe un requerimiento mínimo de personal en cada período. [agentes] X 1 48 X 1 + X 2 79 X 1 + X 2 65 X 1 + X 2 + X 3 87 X 2 + X 3 64 X 3 + X 4 73 X 3 + X 4 82 X 4 43 X j 0 X 4 + X 5 52 para j= 1,..,5 X 5 52 6:00 am a 8:00am 8:00 am a 10:00am 10:00 am a 12:00am 12:00 am a 2:00pm 2:00 pm a 4:00pm 4:00 pm a 6:00pm 6:00 pm a 8:00pm 8:00 pm a 10:00pm 10:00 pm a 12:00pm 12:00 pm a 6:00am 4-21

Algunas de estas restricciones son redundantes: X 1 + X 2 79 X 1 + X 2 65 Redundante X 3 + X 4 73 X 3 + X 4 82 Redundante Las restricciones de no negatividad de las variables X 1, X 4, X 5, también sobran, pues tienen cotas inferiores por encima de cero. 4-22

Modelo completo. Min Z = 170X 1 + 160X 2 + 175X 3 + 180X 4 + 195X 5 s.a X 1 48 X 1 + X 2 79 X 1 + X 2 65 X 1 + X 2 + X 3 87 X 2 + X 3 64 X 3 + X 4 73 X 3 + X 4 82 X 4 43 X 4 + X 5 52 X 5 52 X j 0 para j= 1,..,5 4-23

5. Ejemplo 4: Análisis de Inversiones Un banco trata de determinar su portafolio de inversiones para el próximo año. Actualmente dispone de US$ 500000 para invertir en bonos, prestamos hipotecarios, préstamos para compra de automóviles y préstamos personales. La tasa de rendimiento anual para cada inversión resulta ser: Bonos : 10% Préstamos hipotecarios : 16% Préstamos para compra de automóviles : 13% Préstamos personales : 20% sigue 4-24

Para asegurar que la cartera del banco no sea demasiado arriesgada, el gerente de inversiones del banco ha puesto las siguientes 3 restricciones de cartera: 1. La cantidad invertida en préstamos personales, no puede ser mayor que la invertida en bonos. 2. La cantidad invertida en préstamos hipotecarios, no puede ser mayor que la invertida en préstamos para automóviles. 3. No puede invertirse más del 25% de la cantidad total invertida, en préstamos personales. El objetivo del banco es maximizar el rendimiento anual de su cartera de inversiones. 4-25

5.1 Definición de Variables X j : Cantidad de dinero a invertir durante el año en la opción j [ US$] j= 1,2,3,4. 1. Bonos 2. Préstamos hipotecarios 3. Préstamos para compra de automóviles 4. Préstamos personales 4-26

5.2 Coeficientes de costo: Datos 5.3 Medida de la eficiencia (F. O.) Z: : Ganancia total de las inversiones hechas durante el año Max Z = 0.1X 1 + 0.16X 2 + 0.13X 3 + 0.2X 4 [US$] 4-27

5.6 Restricciones funcionales R1: La cantidad invertida en préstamos personales, no puede ser mayor que la invertida en bonos. X 4 X 1 [US$ US$] R2: La cantidad invertida en préstamos hipotecarios, no puede ser mayor que la invertida en préstamos para automóviles. X 2 X 3 [US$ US$] R3: No puede invertirse más del 25% de la cantidad total invertida, en préstamos personales. X 4 0.25*( X 1 +X 2 +X 3 +X 4 ) [US$ US$] R4: La empresa posee solamente US$ 500000 para invertir. X 1 +X 2 +X 3 +X 4 500000 [US$[ US$] 4-28

Modelo completo. Max Z = 0.1X 1 + 0.16X 2 + 0.13X 3 + 0.2X 4 s.a -X 1 +X 4 0 X 2 - X 3 0 X 1 +X 2 +X 3-3X 4 0 X 1 +X 2 +X 3 +X 4 500000 X 1, X 2, X 3, X 4 0 4-29