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Importancia de la investigación de operaciones en la toma de decisiones

Escrito por Macarena Cansino Revisado por Karina Da Silva, Lic. última actualización: May 06, 2019

Nuestra vida diaria se caracteriza por una constante toma de decisiones, nuestra alimentación, medios de transporte, agenda diaria, planes de ahorro o inversión, todos se basan en alternativas de elección. Las decisiones nos acompañan a todos lados, más aún al entorno empresarial.

Desde los pequeños negocios, hasta las corporaciones multinacionales enfrentan decisiones empresariales de qué productos y servicios ofrecer, cómo ofrecerlos, dónde, a qué precio.

Muchos empresarios, gerentes y directores de manufactura toman decisiones con base en su propio criterio, un conjunto de habilidades conceptuales y técnicas que se traducen en un sexto sentido, muchos de ellos buscan apoyo en los métodos cuantitativos, herramientas como la investigación de operaciones o investigación operativa.

La investigación de operaciones proporciona modelos y técnicas con los cuales se procesan datos y se generan resultados que brindan una aproximación para la solución de un problema práctico, cómo cuánto producir y dónde hacerlo.

La investigación de operaciones comprende un conjunto de métodos matemáticos, sistemáticos que bajo una metodología concreta modelan un sistema productivo y generan resultados numéricos en apoyo a la toma de decisiones.

Presentamos el concepto de la investigación de operaciones, su historia, parte de las herramientas que comprende y su aplicación en la toma de decisiones empresariales.

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¿En qué consiste la investigación de operaciones?

La investigación de operaciones es una disciplina científica que los gerentes y administradores utilizan para tomar decisiones informadas para sus operaciones, con base en la aplicación de modelos y resultados numéricos.

Por tal motivo la investigación operativa, como también se le conoce, se basa en gran medida en las matemáticas, las estadísticas y la programación.

Los gerentes de operaciones usan la investigación operativa ampliamente para programar y ensamblar sus funciones de producción. Es utilizada principalmente en las industrias de manufactura, combustibles, energía y telecomunicaciones.

La investigación de operaciones abarca un conjunto de procedimientos y métodos cuantitativos basados en modelos matemáticos y estadísticos, simulación, experimentos y métodos de optimización que se aplican para solución de problemas de producción y negocios complejos.

Decisionanalyst.com explica que el conjunto de herramientas la investigación operativa permite crear un modelo matemático que simula procesos y sistemas del mundo real con el fin de encontrar “soluciones óptimas”.

Las soluciones óptimas de la investigación de operaciones son aquellas que minimizan los riesgos, optimizan el tiempo, minimizan los costos y maximizan la producción, los ingresos y la utilidad.

De acuerdo con Business Management Ideas la investigación de operaciones se ocupa de la aplicación de los principios y los métodos de la ciencia a los problemas de la estrategia, de hecho, las primeras herramientas de investigación de operaciones nacen en marco de la Segunda Guerra Mundial y se emplearon para la estrategia militar.

Para sintetizar, la investigación operativa es un enfoque científico empleado en la resolución de problemas para la administración y representa una ayuda para los ejecutivos en la toma de decisiones proporcionando información cuantitativa necesaria basada en métodos matemáticos y estadísticos rigurosos.

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Historia de la investigación de operaciones

Históricamente la investigación de operaciones se originó con motivos de estrategia militar durante la Segunda Guerra Mundial.

Época durante la cual las fuerzas armadas de los Estados Unidos y Gran Bretaña buscaron la ayuda de científicos para resolver problemas bajo enfoque estratégico y tácticas de guerra un tanto complejas, como hacer que los campos de minas no representaran una amenaza o aumentar la eficiencia de las baterías anti aéreas y submarinas.

La enciclopedia Británica reseña que los primeros pasos en investigación de operaciones se dieron en 1937 en Gran Bretaña como iniciativa del físico británico Albert Percival Rowe, quien desempeña como superintendente de la Estación de Investigación Bawdsey, fundada un año antes para contrarrestar la avanzada Alemana.

De modo que los primeros trabajos de investigación operativa se encaminaron a optimizar la locación de aeronaves alemanas con apoyo de ondas de radio o radares.

En 1938 AP Rowe acuñó el término “Operation Research” (OR) o investigación de operaciones en inglés para referirse al análisis y procesamiento de aspectos operativos a diferencia de aspectos técnicos del funcionamiento de radares.

Hacia 1942 el físico norteamericano Philip McCord Morse en colaboración con investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), desarrollaron un método para maximizar la probabilidad de encontrar un submarino y encontraron tácticas sobre el número óptimo de buques antisubmarinos y aviones para contrarrestar el ataque de fuerzas alemanas.

La participación de un equipo multidisciplinario del MIT en los trabajos de PM Morse permitió la implementación del primer curso académico de técnicas no militares de investigación operativa (IO) en el MIT en 1948.

La llegada de la computación en la década de los 50, facilitó enormemente la realización de los complicados cómputos que demandaban los modelos de IO y su aplicación trascendió a otros ámbitos.

En 1952 se introduce un plan de estudios conducente a títulos de maestría y doctorado en investigación de operaciones en el Instituto de Tecnología de Case hoy conocido como Case Western Reserve University o Universidad de Case en Cleveland.

Desde entonces se da paso a la amplia aplicación de la investigación operativa a nivel gubernamental y empresarial.

Hacia 1959 se crea la Federación Internacional de Sociedades de Investigación de Operaciones o IFORS por sus siglas en inglés.

Por su enfoque de aplicación de las ciencias a problemas tácticos y operativos la IO será considerada como una disciplina siempre joven y en constante innovación.

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Herramientas de la investigación de operaciones

Las herramientas de la investigación de operaciones se pueden clasificar en dos grupos atendiendo al tipo de variables y datos que los modelos consideran. Estas pueden ser determinísticas o probabilísticas.

La investigación de operaciones determinística formula y resuelve modelos cuyas variables asumen datos certeros, es decir, aquellos que una vez resuelto el problema determinará valores precisos. Entre ellas: la programación lineal, programación dinámica, los modelos de transporte, las redes y las aplicaciones de ruta crítica (CPM).

La investigación de operaciones probabilística involucra modelos cuyas variables y valores no se conocen con certeza, por lo cual, aplica herramientas de la estadística inferencial para generar aproximaciones de procesos o sistemas.

Algunas aplicaciones de investigación de operaciones probabilística son: Teoría de colas, cadenas de Markov, árbol de decisión, teoría de juegos y simulación.

Decisionanalyst.com resume las principales herramientas de la investigación operativa en:

  • La teoría de los juegos
  • Meta-heurística
  • Métodos de simulación Monte Carlo
  • Los modelos de control de inventarios
  • Procesos de decisión de Markov
  • Modelos de colas
  • Programación lineal y los modelos de transporte
  • Programación no lineal
  • Los modelos de redes
  • Programación dinámica
  • El análisis de entrada-salida
  • Árboles de decisión o el modelado de elecciones
  • La economización.
  • Otras técnicas y algoritmos matemáticos.

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Aplicaciones de la investigación operativa

Con independencia de la herramienta empleada, el objetivo final de la investigación operativa es crear un modelo estadístico-matemático que simula procesos o sistemas del mundo real a fin de encontrar soluciones óptimas.

Estos modelos se aplican a la cotidianidad y a cualquier función táctica de la industria, los servicios o el gobierno. Decisionanalyst.com nos ofrece un resumen de las aplicaciones de la investigación operativa en entornos productivos:

Optimización de sistemas de distribución

La IO permite conocer ¿Cuál es el número óptimo de almacenes, vehículos y rutas para minimizar los costos de distribución o maximizar las velocidades de entrega?

¿Dónde deberían ubicarse los almacenes? ¿Cuáles son las rutas de entrega más eficientes? ¿El tamaño óptimo que deben tener los camiones? y hasta cómo deben embalarse los productos para un envío eficiente.

Mejoras a la programación de la producción

¿Cómo deben fijarse las secuencias de los centros de trabajo para minimizar el tiempo de las distintas órdenes de producción o maximizar el flujo de trabajo?

¿Qué tipo de programación generará los mayores ingresos, minimizará los costos o reducirá los tiempos de entrega?

Ante una contingencia ¿cómo deben reordenarse las órdenes para minimizar las demoras? ¿Cómo eliminar las colas o los cuellos de botella en los centros operativos?

Optimización de la producción

¿Qué distribución de la planta o Layout, qué secuencia de máquinas, procesos y flujos de trabajo minimizarán defectos, maximizarán la calidad y resultados?

Cambios favorables de la gestión de un minorista

¿Qué locaciones ofrecen el mayor potencial para nuevos puntos de retail? ¿Qué densidad de tienda maximiza las ganancias? ¿Qué ubicaciones minoristas específicas producirán el mayor rentabilidad sobre la inversión?

¿Qué distribución de puntos minoristas minimiza costos de la cadena de suministro y distribución?

Distribución óptima de la mercancía en una tienda

¿Cuál es la combinación óptima de mercadería en una tienda para maximizar las ganancias?

¿Cómo debería variar esta mezcla de productos a lo largo del ciclo económico? ¿Cómo ajustar los elementos de marketing para sacar el mayor provecho de la combinación mercancías?

¿La optimización de una categoría afectará negativamente a otras? ¿Cómo pueden optimizarse las categorías de productos sin perjudicar las ventas generales de la tienda?

Mejoras a la cadena de suministro

¿Cuál es la forma idónea de administrar el flujo de materias primas, componentes y suministros de los diversos proveedores al fabricante? ¿Qué cambios o consideraciones deben efectuarse en condiciones de demanda variable e incierta?

Optimización de redes

¿Cuál es el diseño óptimo de una red de telecomunicaciones?

¿Cómo debería operar un sistema de válvulas y ductos para maximizar el fluido?

¿Cómo deberían diseñarse los aeropuertos para minimizar el tiempo entre llegadas de aeronaves?

¿Cómo se deben organizar y programar los semáforos para maximizar el tráfico?

Modelado de sistemas de transporte

¿Cómo deberían diseñarse la red de transporte público masivo para minimizar la inversión en infraestructura?

¿Qué estructura de ruta minimiza el número de autobuses necesarios para alcanzar un determinado umbral de servicio o minimiza los tiempos de espera?

¿Cómo alinear el flujo de la flota a las condiciones cambiantes de horario, estado del tiempo o tráfico buscando minimizar costos y demoras?

Optimización de la estrategia

La investigación de operaciones permite modelar incluso cuestionamientos de la estrategia de negocios como qué mercados, tecnologías, sistemas, procesos, productos y servicios lograrán el mayor éxito a largo plazo para una corporación, unidad de negocios o marca determinada.

Importancia de la investigación de operaciones en la toma de decisiones

El alcance de la investigación de operaciones es muy amplio. Abarca cualquier esfuerzo por aplicar metódicamente las técnicas modernas de matemáticas, estadística e informática a problemas gubernamentales, comerciales e industriales que surgen en la gestión de materiales, dinero, máquinas y seres humanos.

Debemos tener claro que la investigación de operaciones nunca reemplazará a un gerente como tomador de decisiones. El modelo y sus resultados son solo un apoyo a la decisión no un curso de acción definitivo.

La investigación operativa aporta un modelo, una aproximación al proceso o sistema estudiando, corresponde a los analistas y gerentes mejorar el modelo, ajustarlo a la realidad y generar datos o respuestas cada vez más precisas.

La responsabilidad última y completa para analizar todos los factores y tomar decisiones será del director o gerente de operaciones o del área donde la investigación operativa se aplique.

En un sentido amplio, la investigación operativa se ocupa de aspectos generales de la producción como cadena de suministro, controles de inventario, ventas, programación de la producción, flujo general de bienes y servicios de las plantas a los consumidores.

Sin embargo, variables como problemas cotidianos, imprevistos, conflictos, relaciones interpersonales, motivación y el rendimiento de un trabajador o las interrelaciones en un área en particular con clientes y proveedores, escapan hasta ahora de los modelos de optimización, es por ello que los modelos difícilmente reemplazarán al gerente en la toma de decisiones.

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