Contenido

En las décadas posteriores a las dos guerras mundiales, las herramientas de la investigación de operaciones se aplicaron más ampliamente a los problemas en los negocios, la industria y la sociedad. Desde entonces, la investigación operativa se ha expandido a un campo ampliamente utilizado en industrias que van desde productos petroquímicos a líneas aéreas, finanzas, logística y gobierno, enfocándose en el desarrollo de modelos matemáticos que pueden usarse para analizar y optimizar sistemas complejos, y se ha convertido en un área de investigación académica e industrial activa.[7]​.

Orígenes históricos

En el siglo , matemáticos como Christiaan Huygens y Blaise Pascal (abordando el problema de la partida interrumpida) intentaron resolver cuestiones relacionadas con decisiones complejas mediante el uso del cálculo de probabilidad. Otros matemáticos de los siglos XVIII y XIX resolvieron este tipo de problemas mediante combinatoria. La investigación de Charles Babbage sobre el costo del transporte y la clasificación del correo condujo a la universal "Penny Post"") de Inglaterra en 1840, y en los estudios sobre el comportamiento dinámico de los vehículos ferroviarios en defensa del ancho de vía del GWR.[10]​ A partir del siglo , el estudio de la gestión de inventarios podría considerarse el origen de la investigación de operaciones modernas con el concepto de cantidad económica de pedido desarrollado por Ford W. Harris") en 1913. La investigación operativa puede haberse originado en los esfuerzos de los planificadores militares durante la Primera Guerra Mundial (teoría de convoy y Leyes de Lanchester). Percy Williams Bridgman llevó la investigación operativa a los problemas de la física en la década de 1920 y luego intentaría extenderlos a las ciencias sociales.[11]​.

La investigación operativa moderna se originó en el Establecimiento de Investigación de Bawdsey") en el Reino Unido en 1937 y fue el resultado de una iniciativa del superintendente del establecimiento, A. P. Rowe"), que concibió la idea como un medio para analizar y mejorar el funcionamiento del sistema planteado de alerta de radar temprana") del Reino Unido, y de su red de instalaciones (Chain Home") (CH)). Inicialmente, analizó el funcionamiento del equipo de radar y sus redes de comunicación, expandiéndose más tarde para incluir el comportamiento del personal operativo. Esto reveló limitaciones no apreciadas de la red CH y permitió que se tomaran medidas correctivas.[12]​.

Científicos en el Reino Unido, incluyendo a Patrick Blackett, Cecil Gordon&action=edit&redlink=1 "Cecil Gordon (científico) (aún no redactado)"), Solly Zuckerman"), C. H. Waddington, Owen Wansbrough-Jones"), Frank Yates, Jacob Bronowski y Freeman Dyson, y en los Estados Unidos con George Dantzig buscaron maneras para tomar mejores decisiones en áreas como la logística y los horarios de adiestramiento.

Segunda Guerra Mundial

El campo moderno de la investigación operativa surgió durante la Segunda Guerra Mundial. En este período, la investigación operativa se definió como "un método científico para proporcionar a los departamentos ejecutivos una base cuantitativa para la toma de decisiones sobre las operaciones bajo su control".[13]​ La actividad también era conocida como análisis operacional (Ministerio de Defensa del Reino Unido desde 1962)[14]​ y gestión cuantitativa.[15]​.

Durante la Segunda Guerra Mundial, cerca de 1000 hombres y mujeres participaron en investigación operativa en Gran Bretaña, y alrededor de 200 científicos trabajaron en este campo para el Ejército Británico.[16]​.

Patrick Maynard Stuart Blackett trabajó para varias organizaciones diferentes durante la guerra. Al comienzo del conflicto, mientras trabajaba para el Royal Aircraft Establishment (RAE), creó un equipo conocido como el "Circo", que ayudó a reducir el número de disparos de la defensa antiaérea necesarios para derribar un avión enemigo desde un promedio de más de 20 000 al comienzo de la batalla de Inglaterra a 4000 en 1941.[17]​.

En 1941, Blackett se mudó de la RAE a la Armada, tras trabajar primero con el Comando de Costas de la RAF en 1941 y luego a principios de 1942 al Almirantazgo británico.[18]​ El equipo de Blackett en la Sección de Investigación Operacional del Comando Costero (CC-ORS) incluyó a dos futuros ganadores del Premio Nobel y a muchas otras personas que pasaron a ser figuras destacadas en sus campos.[19]​ Llevaron a cabo una serie de análisis cruciales que contribuyeron al esfuerzo bélico. Gran Bretaña introdujo el sistema de convoyes para reducir las pérdidas de cargueros, pero si bien se aceptó el principio de usar buques de guerra para acompañar a los buques mercantes, no estaba claro si era mejor que los convoyes fueran pequeños o grandes. Los convoyes viajan a la velocidad del miembro más lento, por lo que los convoyes pequeños pueden viajar más rápido. También se argumentó que los U-Boot alemanes serían más difíciles de detectar para los pequeños convoyes. Por otro lado, los convoyes grandes podrían desplegar más buques de guerra contra un atacante. El personal de Blackett demostró que las pérdidas sufridas por los convoyes dependían en gran medida de la cantidad de buques de escolta presentes, en lugar del tamaño del convoy. Su conclusión fue que algunos convoyes grandes son más defendibles que muchos pequeños.[20]​.

Al realizar un análisis de los métodos utilizados por el Comando de Costas de la RAF para cazar y destruir submarinos, uno de los analistas preguntó de qué color eran los aviones. Como la mayoría de ellos eran del Comando de Bombarderos, estaban pintados de negro para operaciones nocturnas. A sugerencia de CC-ORS se realizó una prueba para ver si ese era el mejor color para camuflar el avión para operaciones diurnas en los cielos grises del Atlántico Norte. Las pruebas mostraron que, en promedio, los aviones pintados de blanco no se vieron hasta que estuvieron un 20 % más cerca que los pintados de negro. Este cambio indicó que un 30 % más de submarinos serían atacados y hundidos con el mismo número de avistamientos.[21]​ Como resultado de estos hallazgos, el Comando Costero cambió sus aeronaves para usar superficies inferiores blancas.

Después de la Segunda Guerra Mundial

Con las técnicas ampliadas y la creciente concienciación sobre el terreno al final de la guerra, la investigación operativa ya no se limitó solo a la táctica, sino que se extendió para abarcar la adquisición de equipos, la capacitación, la logística y la infraestructura. La investigación de operaciones también creció en muchas otras áreas además del ámbito militar una vez que los científicos aprendieron a aplicar sus principios al sector civil. Con el desarrollo del algoritmo símplex para programación lineal en 1947[29]​ y el desarrollo de computadoras en las tres décadas siguientes".[29]​.

La investigación operativa también se usa ampliamente en el gobierno, donde se usa política basada en la evidencia").

En 1967, Stafford Beer caracterizó el campo de la ciencia de la administración como "el uso comercial de la investigación de operaciones".[32]​ Sin embargo, en los tiempos modernos el término ciencia de la administración también se puede usar para referirse a los campos separados de los estudios organizacionales o estrategia de negocios. La ciencia de la gestión es una rama interdisciplinaria de las matemáticas aplicadas dedicada a la planificación óptima de decisiones, con fuertes vínculos con la economía, los negocios, la ingeniería y otras ciencias. Utiliza varios principios basados en investigación científica, estrategias "Estrategia (juegos)") y técnicas analíticas, incluyendo modelado matemático, estadísticas y análisis numérico con el fin de mejorar la capacidad de una organización para adoptar decisiones de gestión racionales y significativas al llegar a soluciones óptimas o casi óptimas para problemas complejos de decisión. Los científicos de gestión ayudan a las empresas a lograr sus objetivos utilizando los métodos científicos de la investigación operativa.

El mandato del científico de la administración es utilizar técnicas racionales, sistemáticas y basadas en la ciencia para informar y mejorar las decisiones de todo tipo. Por supuesto, las técnicas de la ciencia de la administración no se limitan a aplicaciones comerciales, sino que pueden aplicarse a militares, médicos, administración pública, grupos caritativos, grupos políticos o a comunidades.

La ciencia de la administración tiene que ver con el desarrollo y la aplicación de modelos") y conceptos que pueden resultar útiles para ayudar a iluminar los problemas de la administración y resolver problemas de gestión, así como para diseñar y desarrollar nuevos y mejores modelos de excelencia organizacional.[33]​.

La aplicación de estos modelos dentro del sector corporativo se conoció como ciencia de la gestión.[34]​.

Campos relacionados

Algunos de los campos que tienen una considerable superposición con la Investigación Operativa y con la Ciencia de la Gestión incluyen:[35]​.

Aplicaciones

Las aplicaciones son abundantes, como en aerolíneas, compañías de fabricación, club de servicio, sucursales militares y gobierno. La gama de problemas y problemas a los que ha aportado ideas y soluciones es muy amplia. Incluye:[33]​.

La administración también está preocupada por el llamado 'análisis operacional suave' que se refiere a los métodos para la planificación estratégica, los sistemas de soporte a decisiones, y los métodos de estructuración de problemas").

Al tratar con este tipo de desafíos, el modelado y simulación matemáticos pueden no ser apropiados o pueden no ser suficientes. Por lo tanto, desde los años 1990 se han desarrollado varios métodos de modelado no cuantificados. Estos incluyen:.

Sociedades

La International Federation of Operational Research Societies") (IFORS)[37]​ es una organización paraguas para las sociedades de investigación operativa en todo el mundo, que representa aproximadamente a 50 sociedades nacionales, incluidas las de los Estados Unidos[38]​ Reino Unido (Operational Research Society")),[39]​ Francia,[40]​ Alemania, Italia (Italian Operations Research Society")),[41]​ Canadá,[42]​ Australia,[43]​ Nueva Zelanda,[44]​ Filipinas,[45]​ India,[46]​ Japón y Sudáfrica[47]​ Los miembros constituyentes del IFORS forman grupos regionales, como el de Europa, Association of European Operational Research Societies (EURO).[48]​ Otras organizaciones de investigación operativa importantes son la Simulation Interoperability Standards Organization") (SISO)[49]​ y la Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference") (I/ITSEC).[50]​.

En 2004, la organización INFORMS con sede en los Estados Unidos comenzó una iniciativa para comercializar mejor la actividad de los profesionales de la investigación operativa, incluido un sitio web titulado "The Science of Better"[51]​ que proporciona una introducción a la investigación operativa y ejemplos de su aplicación exitosa a problemas industriales. Esta iniciativa ha sido adoptada por la Operational Research Society") en el Reino Unido, incluido un sitio web titulado "Learn about OR (Aprender acerca de la IO)".[52]​.

Revistas del INFORMS

El Institute for Operations Research and the Management Sciences") (INFORMS) publica trece revistas académicas sobre investigación de operaciones, incluidas las dos revistas más importantes de su clase, de acuerdo con el Journal Citation Reports.[53]​ de 2005:.

Otras revistas

Enumeradas según el orden alfabético de sus títulos:.

La investigación operativa (IO) abarca una amplia gama de técnicas y métodos de resolución de problemas aplicados para mejorar la toma de decisiones y la eficiencia, como la simulación, la optimización "Optimización (matemática)"), la teoría de colas y otros modelos de procesos estocásticos, proceso de decisión de Markov, métodos econométricos,

análisis envolvente de datos"), redes neurales, sistemas expertos, análisis de decisiones y procesos analíticos jerárquicos.[8]​ Casi todas estas técnicas implican la construcción de modelos matemáticos que intentan describir el sistema. Debido a la naturaleza computacional y estadística de la mayoría de estos campos, también tiene fuertes vínculos con las ciencias de la computación y la analítica"). Los investigadores operacionales que se enfrentan a un nuevo problema deben determinar cuál de estas técnicas es la más adecuada, dada la naturaleza del sistema, los objetivos de mejora y las limitaciones de tiempo y capacidad de cálculo.

Las principales subdisciplinas en la investigación operativa moderna, identificadas por la revista Operations Research&action=edit&redlink=1 "Operations Research (journal) (aún no redactado)") (Investigación de Operaciones),[9]​ son:.

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En las décadas posteriores a las dos guerras mundiales, las herramientas de la investigación de operaciones se aplicaron más ampliamente a los problemas en los negocios, la industria y la sociedad. Desde entonces, la investigación operativa se ha expandido a un campo ampliamente utilizado en industrias que van desde productos petroquímicos a líneas aéreas, finanzas, logística y gobierno, enfocándose en el desarrollo de modelos matemáticos que pueden usarse para analizar y optimizar sistemas complejos, y se ha convertido en un área de investigación académica e industrial activa.[7]​.

Orígenes históricos

En el siglo , matemáticos como Christiaan Huygens y Blaise Pascal (abordando el problema de la partida interrumpida) intentaron resolver cuestiones relacionadas con decisiones complejas mediante el uso del cálculo de probabilidad. Otros matemáticos de los siglos XVIII y XIX resolvieron este tipo de problemas mediante combinatoria. La investigación de Charles Babbage sobre el costo del transporte y la clasificación del correo condujo a la universal "Penny Post"") de Inglaterra en 1840, y en los estudios sobre el comportamiento dinámico de los vehículos ferroviarios en defensa del ancho de vía del GWR.[10]​ A partir del siglo , el estudio de la gestión de inventarios podría considerarse el origen de la investigación de operaciones modernas con el concepto de cantidad económica de pedido desarrollado por Ford W. Harris") en 1913. La investigación operativa puede haberse originado en los esfuerzos de los planificadores militares durante la Primera Guerra Mundial (teoría de convoy y Leyes de Lanchester). Percy Williams Bridgman llevó la investigación operativa a los problemas de la física en la década de 1920 y luego intentaría extenderlos a las ciencias sociales.[11]​.

La investigación operativa moderna se originó en el Establecimiento de Investigación de Bawdsey") en el Reino Unido en 1937 y fue el resultado de una iniciativa del superintendente del establecimiento, A. P. Rowe"), que concibió la idea como un medio para analizar y mejorar el funcionamiento del sistema planteado de alerta de radar temprana") del Reino Unido, y de su red de instalaciones (Chain Home") (CH)). Inicialmente, analizó el funcionamiento del equipo de radar y sus redes de comunicación, expandiéndose más tarde para incluir el comportamiento del personal operativo. Esto reveló limitaciones no apreciadas de la red CH y permitió que se tomaran medidas correctivas.[12]​.

Científicos en el Reino Unido, incluyendo a Patrick Blackett, Cecil Gordon&action=edit&redlink=1 "Cecil Gordon (científico) (aún no redactado)"), Solly Zuckerman"), C. H. Waddington, Owen Wansbrough-Jones"), Frank Yates, Jacob Bronowski y Freeman Dyson, y en los Estados Unidos con George Dantzig buscaron maneras para tomar mejores decisiones en áreas como la logística y los horarios de adiestramiento.

Segunda Guerra Mundial

El campo moderno de la investigación operativa surgió durante la Segunda Guerra Mundial. En este período, la investigación operativa se definió como "un método científico para proporcionar a los departamentos ejecutivos una base cuantitativa para la toma de decisiones sobre las operaciones bajo su control".[13]​ La actividad también era conocida como análisis operacional (Ministerio de Defensa del Reino Unido desde 1962)[14]​ y gestión cuantitativa.[15]​.

Durante la Segunda Guerra Mundial, cerca de 1000 hombres y mujeres participaron en investigación operativa en Gran Bretaña, y alrededor de 200 científicos trabajaron en este campo para el Ejército Británico.[16]​.

Patrick Maynard Stuart Blackett trabajó para varias organizaciones diferentes durante la guerra. Al comienzo del conflicto, mientras trabajaba para el Royal Aircraft Establishment (RAE), creó un equipo conocido como el "Circo", que ayudó a reducir el número de disparos de la defensa antiaérea necesarios para derribar un avión enemigo desde un promedio de más de 20 000 al comienzo de la batalla de Inglaterra a 4000 en 1941.[17]​.

En 1941, Blackett se mudó de la RAE a la Armada, tras trabajar primero con el Comando de Costas de la RAF en 1941 y luego a principios de 1942 al Almirantazgo británico.[18]​ El equipo de Blackett en la Sección de Investigación Operacional del Comando Costero (CC-ORS) incluyó a dos futuros ganadores del Premio Nobel y a muchas otras personas que pasaron a ser figuras destacadas en sus campos.[19]​ Llevaron a cabo una serie de análisis cruciales que contribuyeron al esfuerzo bélico. Gran Bretaña introdujo el sistema de convoyes para reducir las pérdidas de cargueros, pero si bien se aceptó el principio de usar buques de guerra para acompañar a los buques mercantes, no estaba claro si era mejor que los convoyes fueran pequeños o grandes. Los convoyes viajan a la velocidad del miembro más lento, por lo que los convoyes pequeños pueden viajar más rápido. También se argumentó que los U-Boot alemanes serían más difíciles de detectar para los pequeños convoyes. Por otro lado, los convoyes grandes podrían desplegar más buques de guerra contra un atacante. El personal de Blackett demostró que las pérdidas sufridas por los convoyes dependían en gran medida de la cantidad de buques de escolta presentes, en lugar del tamaño del convoy. Su conclusión fue que algunos convoyes grandes son más defendibles que muchos pequeños.[20]​.

Al realizar un análisis de los métodos utilizados por el Comando de Costas de la RAF para cazar y destruir submarinos, uno de los analistas preguntó de qué color eran los aviones. Como la mayoría de ellos eran del Comando de Bombarderos, estaban pintados de negro para operaciones nocturnas. A sugerencia de CC-ORS se realizó una prueba para ver si ese era el mejor color para camuflar el avión para operaciones diurnas en los cielos grises del Atlántico Norte. Las pruebas mostraron que, en promedio, los aviones pintados de blanco no se vieron hasta que estuvieron un 20 % más cerca que los pintados de negro. Este cambio indicó que un 30 % más de submarinos serían atacados y hundidos con el mismo número de avistamientos.[21]​ Como resultado de estos hallazgos, el Comando Costero cambió sus aeronaves para usar superficies inferiores blancas.

Después de la Segunda Guerra Mundial

Con las técnicas ampliadas y la creciente concienciación sobre el terreno al final de la guerra, la investigación operativa ya no se limitó solo a la táctica, sino que se extendió para abarcar la adquisición de equipos, la capacitación, la logística y la infraestructura. La investigación de operaciones también creció en muchas otras áreas además del ámbito militar una vez que los científicos aprendieron a aplicar sus principios al sector civil. Con el desarrollo del algoritmo símplex para programación lineal en 1947[29]​ y el desarrollo de computadoras en las tres décadas siguientes".[29]​.

La investigación operativa también se usa ampliamente en el gobierno, donde se usa política basada en la evidencia").

En 1967, Stafford Beer caracterizó el campo de la ciencia de la administración como "el uso comercial de la investigación de operaciones".[32]​ Sin embargo, en los tiempos modernos el término ciencia de la administración también se puede usar para referirse a los campos separados de los estudios organizacionales o estrategia de negocios. La ciencia de la gestión es una rama interdisciplinaria de las matemáticas aplicadas dedicada a la planificación óptima de decisiones, con fuertes vínculos con la economía, los negocios, la ingeniería y otras ciencias. Utiliza varios principios basados en investigación científica, estrategias "Estrategia (juegos)") y técnicas analíticas, incluyendo modelado matemático, estadísticas y análisis numérico con el fin de mejorar la capacidad de una organización para adoptar decisiones de gestión racionales y significativas al llegar a soluciones óptimas o casi óptimas para problemas complejos de decisión. Los científicos de gestión ayudan a las empresas a lograr sus objetivos utilizando los métodos científicos de la investigación operativa.

El mandato del científico de la administración es utilizar técnicas racionales, sistemáticas y basadas en la ciencia para informar y mejorar las decisiones de todo tipo. Por supuesto, las técnicas de la ciencia de la administración no se limitan a aplicaciones comerciales, sino que pueden aplicarse a militares, médicos, administración pública, grupos caritativos, grupos políticos o a comunidades.

La ciencia de la administración tiene que ver con el desarrollo y la aplicación de modelos") y conceptos que pueden resultar útiles para ayudar a iluminar los problemas de la administración y resolver problemas de gestión, así como para diseñar y desarrollar nuevos y mejores modelos de excelencia organizacional.[33]​.

La aplicación de estos modelos dentro del sector corporativo se conoció como ciencia de la gestión.[34]​.

Campos relacionados

Algunos de los campos que tienen una considerable superposición con la Investigación Operativa y con la Ciencia de la Gestión incluyen:[35]​.

Aplicaciones

Las aplicaciones son abundantes, como en aerolíneas, compañías de fabricación, club de servicio, sucursales militares y gobierno. La gama de problemas y problemas a los que ha aportado ideas y soluciones es muy amplia. Incluye:[33]​.

La administración también está preocupada por el llamado 'análisis operacional suave' que se refiere a los métodos para la planificación estratégica, los sistemas de soporte a decisiones, y los métodos de estructuración de problemas").

Al tratar con este tipo de desafíos, el modelado y simulación matemáticos pueden no ser apropiados o pueden no ser suficientes. Por lo tanto, desde los años 1990 se han desarrollado varios métodos de modelado no cuantificados. Estos incluyen:.

Sociedades

La International Federation of Operational Research Societies") (IFORS)[37]​ es una organización paraguas para las sociedades de investigación operativa en todo el mundo, que representa aproximadamente a 50 sociedades nacionales, incluidas las de los Estados Unidos[38]​ Reino Unido (Operational Research Society")),[39]​ Francia,[40]​ Alemania, Italia (Italian Operations Research Society")),[41]​ Canadá,[42]​ Australia,[43]​ Nueva Zelanda,[44]​ Filipinas,[45]​ India,[46]​ Japón y Sudáfrica[47]​ Los miembros constituyentes del IFORS forman grupos regionales, como el de Europa, Association of European Operational Research Societies (EURO).[48]​ Otras organizaciones de investigación operativa importantes son la Simulation Interoperability Standards Organization") (SISO)[49]​ y la Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference") (I/ITSEC).[50]​.

En 2004, la organización INFORMS con sede en los Estados Unidos comenzó una iniciativa para comercializar mejor la actividad de los profesionales de la investigación operativa, incluido un sitio web titulado "The Science of Better"[51]​ que proporciona una introducción a la investigación operativa y ejemplos de su aplicación exitosa a problemas industriales. Esta iniciativa ha sido adoptada por la Operational Research Society") en el Reino Unido, incluido un sitio web titulado "Learn about OR (Aprender acerca de la IO)".[52]​.

Revistas del INFORMS

El Institute for Operations Research and the Management Sciences") (INFORMS) publica trece revistas académicas sobre investigación de operaciones, incluidas las dos revistas más importantes de su clase, de acuerdo con el Journal Citation Reports.[53]​ de 2005:.

Otras revistas

Enumeradas según el orden alfabético de sus títulos:.