INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES II

Ing. Luis Zuloaga Rotta

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SISTEMA • Conjunto de entidades u objetos relacionados entre si (conforman una estructura) con una misma finalidad, alcanzar sus objetivos. • La retroalimentación (feedback) es una característica de los sistemas para dar soporte a las actividades que les permiten alcanzar los objetivos. UNI-FIIS

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Input

Sistema

Output

Requerimientos (inputs)

Resultados (Outputs)

Transformaciones (procesos recursos) UNI-FIIS

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Enfoques para el análisis de Sistemas • Enfoque de la “caja negra”. – Estudiamos el comportamiento en función de los inputs y outputs.

• Enfoque de la transición de estado. – Definimos un vector de estado para el sistema y estudiamos el comportamiento en función de cambios en las variables de estado del vector.

• Enfoque de las partes componentes. – Estudiamos al sistema en función de sus partes componentes y de la estructura del todo. UNI-FIIS

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Análisis CATDWE • • • • • •

C : cliente A : actor D : dueño T : transformación W : weltanshaung E : entorno

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Modelo • Es toda representación de un sistema real o abstracto, con la finalidad de comprender sus características y/o funcionalidad. • Un módelo puede ser simbólico, icónico u análogo. – Ej: un mapa, un sistema de ecuaciones, un diagrama de flujo, un avión a escala, una formula, diagrama de procesos, etc. UNI-FIIS

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Función de los Modelos • • • • •

Una ayuda para el pensamiento Una ayuda para la comunicación Para entrenamiento e instrucción Una herramienta de predicción Una ayuda para la experimentación.

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Cómo mejorar el sistema ?

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Objetivos Restricciones Procesos Recursos Locaciones Costos

Sistema bajo estudio

Analista o modelador

Paradigmas UNI-FIIS

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Simulación • Es el estudio de un sistema a través de un modelo ayudado de un computador, con la finalidad de comprender su comportamiento en un conjunto de escenarios y plantear propuestas alternativas de mejora. • El curso se limitará al estudio de modelos de simulación para sistemas discretos. UNI-FIIS

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Simulación • “ ... es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y realizar experimentos con él para entender el comportamiento del sistema o evaluar varias estrategias para la operación del sistema ” Robert Shannon UNI-FIIS

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Para qué usar la Simulación ? • Para experimentar con escenarios “what-if”. • Para comprender el impacto de la introducción de nuevas tecnologías. • Para visualizar una representación dinámica del sistema. • Para probar/analizar un diseño previo a la implementación. • Para analizar la performance del sistema a los cambios que se presenten en el tiempo. UNI-FIIS

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Para qué usar la Simulación ? • Permite una experimentación controlada. • Para un análisis sin disturbios (efecto Hawthorne) ni interrupciones en el sistema. • Por su facilidad de uso y comprensión. • Visualización realistica y convincente . • Para forzar la atención a detalles del diseño. • Porque es muy caro experimentar directamente sobre el sistema. UNI-FIIS

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Ventajas de la Simulación • Una vez construido, el modelo puede ser modificado de manera rápida con el fin de analizar diferentes políticas o escenarios. • Generalmente es más barato mejorar el sistema vía simulación, que hacerlo directamente en el sistema real. • Es mucho más sencillo comprender y visualizar los métodos de simulación que los métodos puramente analíticos. • Los métodos analíticos se desarrollan casi siempre, para sistemas relativamente sencillos o simplificaciones, mientras que con los modelos de simulación es posible analizar sistemas de mayor complejidad o con mayor detalle. • En algunos de los casos, la simulación es el único medio para lograr una solución. UNI-FIIS

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Desventajas de la Simulación • Los modelos de simulación en una computadora son costosos y requieren mucho tiempo para desarrollarse y validarse. • Se requiere gran cantidad de corridas computacionales para encontrar "soluciones óptimas"; esto repercute en altos costos. • Es difícil de comprobar que resultados de modelos de simulación son adecuados. Por lo tanto es difícil que sean aceptados. • Los modelos de simulación no dan soluciones óptimas. • La solución de un modelo de simulación puede dar al analista un falso sentido de seguridad. UNI-FIIS

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EL PROCESO DE SIMULACIÓN

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

A

B

DEFINICIÓN DEL SISTEMA

No

ES ÚTIL LA SIMULACIÓN ?

No

Sí

PLANEACIÓN ESTRATÉGICA

Sí

FORMULACIÓN DEL MODELO

EL MODELO ES VÁLIDO ?

FIN PLANEACIÓN TÁCTICA

PREPARACIÓN DE DATOS DOCUMENTO PROPUESTAS

EXPERIMENTACIÓN TRASLACIÓN DEL MODELO

INTERPRETACIÓN ES ÚTIL ?

A

Sí

IMPLANTACIÓN

B

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Validación del Modelo • Es el proceso de llevar a un nivel aceptable la confianza del usuario referente a que acepte cualquier inferencia acerca de un sistema que se derive de la simulación. • No existe la “prueba de validación”. En lugar de esto, el experimentador debe realizar pruebas a lo largo del proceso de desarrollo del modelo, a fin de crear confianza. UNI-FIIS

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Experimentación y análisis de sensibilidad • La experimentación con el modelo (corrida) nos permite obtener la información deseada. • El análisis de sensibilidad consiste en la variación sistemática de los valores de los parámetros sobre algún intervalo de interés y en la observación del efecto en la respuesta del modelo. UNI-FIIS

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Métodos para validar el modelo • Debemos cerciorarnos de que el modelo tenga validez de forma general. • Es posible que el modelo dé respuestas absurdas s i se lleva los parámetros a valores extremos ? • El segundo y tercer método se basan en la prueba de suposiciones y en la prueba de transformaciones de entrada-salida. Estas conllevan el uso de pruebas estadísticas de medias y varianzas, regresión, análisis de factores, autocorrelación, pruebas no paramétricas, etc. UNI-FIIS

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DIAGRAMA DE FLUJO

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LAYOUT DE PROCESOS

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Ruta trabajo

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Como comprender los procesos de negocio • Para comprender, estudiar y mejorar los proceso de negocio, primero tenemos que identificarlos, definirlos y descubrir tanto su estructura como sus relaciones. • Los procesos de negocio no son analizados como cajas negras. • Para lograr esto, realizamos una descomposición funcional del negocio. UNI-FIIS

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Funciones y Procesos de Negocio • Una función es un grupo de actividades de alto nivel que juntas apoyan un aspecto del negocio. • Los procesos de negocio también son agrupamientos de actividades, pero ocurren a un nivel inferior. • La ejecución de un proceso tiene sentido para el negocio; es una actividad que se inicia por un evento. UNI-FIIS

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Cómo modelar el Sistema ?

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Cómo se modelan los procesos ? • Se usan gráficos (generalmente cajas y flechas) para proveer los datos acerca de la estructura del sistema, razón por la que la mayor parte de la gente piensa en modelos de procesos como representaciones pictóricas. • Con el modelamiento de procesos se puede mirar el sistema de interés con profundidad, de modo que delicados matices de su organización puedan ser analizados, comprendidos y tal vez lo mas importante, comunicados a otros. UNI-FIIS

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Modelamiento de Procesos IDEFØ • Modelamiento de actividades IDEFØ o Procesos de Negocio, es una técnica para analizar el sistema total como un conjunto de actividades o funciones interrelacionadas. • Las actividades (verbos) del sistema son analizadas independientemente del o de los objetos que los llevan a cabo.

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IDEFØ: Que es ? • Una técnica para modelar : – funciones : • • • •

actividades acciones procesos operaciones

– relaciones funcionales y datos (informacion y objetos) de un sistema o empresa.

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IDEFØ es … • Lenguaje de modelamiento gráfico (sintaxis y semantica) + metodología para desarrollar modelos de procesos (utiliza técnica ICOM). • Describe : – – – – –

que hace un sistema que controles tiene sobre que trabaja como ejecuta sus funciones que produce

• En resumen IDEFØ = gráfico + texto + glosario UNI-FIIS

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ICOM

• Inputs

– Items consumidos o transformados por procesos – Ejemplo : materiales, información, capital, energía, ...

• Controles – Restricciones o gobierno del proceso – Ejemplos : lineamientos, reglas de negocio, políticas, ...

• Outputs – Resultados del proceso, esto es una entrada transformada – Ejemplos : materiales, información, ...

• Mecanismos – Recursos utilizados para producir la salida (usada por los procesos) – Ejemplos : personal, sistemas, equipos, ... UNI-FIIS

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IDEFØ Restricción

Actividad a ejecutar

Input

Output

Mecanismo (Recurso)

• La actividad (o función) es representada por una caja. • Inputs son representados por la flechas fluyendo hacia el lado izquierdo de la caja. • Outputs son representados por flechas fluyendo desde el lado derecho de la caja. • Flechas que fluyen hacia la parte superior de la caja representan restricciones o controles. • Flechas fluyendo hacia el lado inferior de la caja son los mecanismos.

• El Orden de las cajas no implica necesariamente una secuencia !! • La descomposición e s Top Down !! UNI-FIIS

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IDEFØ es una descomposici ón Top Down A-0

Diagrama de Contexto

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Mas General

2 3 4 A0

Diagrama de Nivel Cero Este diagrama es el “padre” de ... este diagrama.

2.1 2.2 2.3 A2

Diagrama de Primer Nivel 2.3. 1

Mas Detal lado

2.3.2 2.3. 3 A23

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Combinaciones de flechas de interface • Output – Input • Output – Control • Output – Mecanismo • Output – Control feedback • Output – Input feedback UNI-FIIS

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Bifurcaciones y Uniones • Las salidas (outputs) de una actividad pueden ser usadas por más que una actividad. • En IDEFØ las flechas en general, pueden bifurcarse o unirse, renombrándose en caso sea necesario para especificar mayor detalle (dado que es un subconjunto de la flecha principal). UNI-FIIS

POLITICAS & PROCEDIMIENTOS

POLITICAS & PROCEDIMIENTOS DE PERSONAL

POLITICAS & PROCEDIMIENTOS DE VENTAS

Material residual

Material rechazado

Material defectuoso

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Sistema Bancario OPERACIÓN BANCARIA

REGLAMENTO BANCO ARRIBO CLIENTE

CLIENTE CANSADO ESPERAR

ESPERA X SERVICIO CLIENTE PASA A VENTANILLA CLIENTE CON OPERACIÓN REALIZADA

ATENCIÓN CLIENTE

PERSONAL BANCO

CLIENTE CON OPERACIÓN PENDIENTE UNI-FIIS

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Que sigue ... ? • Una vez identificados y comprendidos los procesos u actividades, se define la situación problema. • A continuación se identifican las variables del vector de estado (var. aleatorias), para luego observar y registrar su comportamiento (muestra). • Se organiza la data recogida y se plotea, procediendo a plantear una hipotesis nula H0.

x1 x3

x2 x4 x6

x5 xn

xi [a1,a2]