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Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 1 EJERCICIOS DE PROGRAMACION LINEAL 1. RMC es una empresa pequeña que produce diversos productos químicos. En un proceso de producción en particular se utilizan tres materia primas para elaborar dos productos: un aditivo para combustible y una base disolvente. El aditivo para combustible se vende a empresas petroleras y se utiliza en la producción de gasolina y otros combustibles relacionados. La base disolvente se vende a varias empresas químicas y se utiliza tanto para productos de limpieza para el hogar como industriales. Para formar el aditivo para combustible y la base de disolvente de mezclan tres materia primas, según apara ce en la siguiente tabla. NECESIDADES DE MATERIA PRIMA POR TONALADA Producto Materia Prima 1 2 3 Aditivo para combustible 2/5 0 3/5 Base disolvente 1/2 1/5 3/10 Utiliza ½ toneladas de materia prima 1 en cada tonelada de base de disolvente. La producción de RMC está limitada por la disponibilidad de las tres materia primas. Para el período de producción actual, RMC tiene disponibles las cantidades siguientes de cada una de las materia primas Materia Prima Cantidades disponibles para la producción Materia prima 1 20 toneladas Materia Prima 2 5 toneladas Materia prima 3 21 toneladas Debido a deterioro y la naturaleza del proceso de producción, cualquier materia prima que no se utilice para producción actual resulta inútil y debe descartarse. El departamento de control de calidad ha analizado las cifras de producción, asignando todos los costos correspondientes, y para ambos productos llegó a precios que resultarán en una contribución a la utilidad de 40 dólares por tonelada de aditivo para combustible producida y de 30 dólares por cada tonelada de base disolvente producido. La administración de RMC, después de una análisis de la demanda potencial, ha concluido que los precios establecidos asegurarán la venta de todo el aditivo para combustible y de toda la base disolvente que se produzca. El problema de RMC es determinar cuántas tonelada de cada producto deberá producir para maximizar la contribución total de la utilidad. Si Ud. Estuviera a cargo de la programación de la producción para RMC. ¿qupe decisión tomaría? Esto es, ¿Cuántas tonaladas de aditivo para combustible y cuántas toneladas Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 2 de base disolvente produciría usted para el período actual de producción? Escriba sus decisiones abajo y encuentre sus resultados.1 Solución: Diseño del modelo matemático: Definición de variables X1 = número de toneladas de aditivo para combustible X2 = número de toneladas de base disolvente Función objetivo: Maximizar la contribución a la utilidad, Z = 40 X1 + 30 X2 Restricciones Toneladas de materia prima 1 2/5X1 + 1/2X2 ≤ 20 Toneladas de materia prima 2 1/5X2 ≤ 5 Toneladas de materia prima 3 3/5X1 + 3/10X2 ≤ 21 No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Entrada de datos para Solver Salida de resultados 1 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 220. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 3 Informe del problema: Orden de producción: 25 toneladas de aditivo 20 toneladas de base disolvente con: 20 toneladas de materia prima 1, 4 toneladas de materia prima 2, y 21 toneladas de materia prima 3 2. Innis Investments administra fondos de empresas y clientes pudientes. La estrategia de inversión se adecua a las necesidades de cada cliente. Para un cliente nuevo, a Innis se le ha autorizado invertir hasta 1’200.00 dólares en fondos de inversión: un fondo de acciones y un fondo del mercado de dinero. Cada unidad del fondo de acciones cuesta 50 dólares, con una tasa de rendimiento anual de 10%; cada unidad del fondo de mercado de dinero cuesta 100 dólares, con una tasa de rendimiento anual de 4%. El cliente desea minimizar el riesgo, pero quiere tener un ingreso anual sobre la inversión de por lo menos 60.000 dólares. De acuerdo con el sistema de medición del riesgo del Innis, cada unidad adquirida en el fondo de acciones tiene un índice de riesgo del 8, y cada unidad adquirida en el fondo de mercado de dinero tiene un índice de riesgo de 3. El índice de riesgo más elevado con el fondo de acciones indica, simplemente que se trata de un a inversión más riesgosa. El cliente de Innis también ha especificado que se inviertan por lo menos 3.000 dólares en el fondo de mercado de dinero. ¿Cuántas de cada uno de los fondos deberá adquirir Innis para el cliente, si el objetivo es minimizar el índice de riesgo total para esa cartera?2 Solución: Diseño del modelo matemático: Definición de variables X1 = número de unidades adquiridas en el fondo de acciones X2 = número de unidades adquiridas en el fondo del mercado de dinero Función objetivo: Minimizar el riesgo, Z = 8 X1 + 3 X2 Restricciones Fondos disponibles 50X1 + 100X2 ≤ 1’200.000 Ingreso anual 5 X1 + 4X2 ≥ 60.000 Unidades en fondo 100X2 ≥ 3.000 2 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 242. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 4 No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Entrada de datos para Solver Datos de salida del Solver Informe de asesoría: Innis Investments aconseja al cliente que adquiera 400 unidades a 50 dólares cada una en Acciones y 10.000 unidades a 100 dólares cada en el mercado de dinero para obtener una ganancia de 62.000 dólares al año. 3. PAR es un pequeño fabricante de equipo y accesorios para golf cuyo distribuidor lo convenció de que existe un mercado tanto para la bolsa de golf de precio medio, conocida como modelo estándar, como para una bolsa de golf de precio elevado, conocida como modelo deluxe. El distribuidor tiene tanta confianza en el mercado que si PAR puede fabricar las bolsas a un precio competitivo, el distribuidor está de acuerdo en adquirir todas las bolsas que PAR pueda fabricar en los siguientes tres meses. Un análisis cuidadoso de los requerimientos de fabricación dieron como resultado la tabla siguiente, que muestra las necesidades de tiempo de producción para las cuatro operaciones de manufactura requeridas y la estimación por parte del departamento de contabilidad de la contribución a la utilidad por bolsa. Tiempo de producción Utilidad por Corte y Costura Terminado Inspección Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 5 Producto teñido y empaque Bolsa Estándar 7/10 1/2 1 1/10 $10 Deluxe 1 5/6 2/3 1/4 $9 El director da manufactura estima que durante los siguientes tres meses estarán disponibles 630 horas de tiempo de corte y teñido, 600 horas de tiempo de costura, 708 horas de tiempo determinado y 135 horas de tiempo de inspección y empaque para la producción de las bolsas de golf. a) Si la empresa desea maximizar la contribución total a la utilidad,¿Cuántas bolsas de cada modelo deberá fabricar? b) ¿Qué contribución a la utilidad puede obtener PAR de estas cantidades de producción? c) ¿Cuántas horas de producción se programarán para cada operación? d) ¿Cuál es el tiempo de holgura de cada operación?3 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de unidades de bolsas de golf estandar X2 = Cantidad de unidades de bolsas de golf de lujo Función Objetivo Z max = 10X1 + 9X2 Restricciones 0.7X1 + 1.0X2 ≤ 630 Horas de Corte y teñido 0.5X1 + 0.8334X2 ≤ 600 Horas de Costura 1.0X1 + 0.6667X2 ≤ 708 Horas de Terminado 0.1X1 + 0.25X2 ≤ 35 Horas de Inspección y Empaque No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución gráfica: 3 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 264. Problema 15. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 6 Entrada de datos Solver: Solución Solver: Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 7 a) Debe fabricar 539,98 bolsas de golf estándar y 252,01 bolsas de golf de Lujo. b) Contribución total = $ 7.667,942 c) Se programarán 620 horas de Corte y Teñido, 480.02 horas de Costura, 708 horas de Terminado y 117 horas de Inspección y Empaque. d) Los tiempos de holgura son de 119.98 para Costura y 18 horas para Inspección y Empaque. Las operaciones de Corte y Teñido, y Terminado no tienen holgura. 4. PAR es un pequeño fabricante de equipo y accesorios para golf cuyo distribuidor lo convenció de que existe un mercado tanto para la bolsa de golf de precio medio, conocida como modelo estándar, como para una bolsa de golf de precio elevado, conocida como modelo Deluxe. El distribuidor tiene tanta confianza en el mercado que si PAR puede fabricar las bolsas a un precio competitivo, el distribuidor está de acuerdo en adquirir todas las bolsas que PAR pueda fabricar en los siguientes tres meses. Un análisis cuidadoso de los requerimientos de fabricación dieron como resultado la tabla siguiente, que muestra las necesidades de tiempo de producción para las cuatro operaciones de manufactura requeridas y la estimación por parte del departamento de contabilidad de la contribución a la unidad por bolsa. Producto Tiempo de producción Utilidad por Bolsa Corte y teñido Costura Terminado Inspección y empaque Estándar 7/10 1/2 1 1/10 $10 Deluxe 1 5/6 2/3 1/4 $9 El director da manufactura estima que durante los siguientes tres meses estarán disponibles 630 horas de tiempo de corte y teñido, 600 horas de tiempo de costura, 708 horas de tiempo de terminado y 135 horas de tiempo de inspección y empaque para la producción de las bolsas de golf. Resuelva el problema descrito y luego responda a las siguientes preguntas: a) El departamento de contabilidad revisa su estimación de contribución a la utilidad para la bolsa Deluxe a 18 dólares por bolsa. b) Aparece disponible una nueva materia prima de bajo costo para la bolsa estándar, y la contribución a la unidad por la bolsa estándar puede incrementarse a 20 dólares por bolsa. (suponga que la contribución a la utilidad por la bolsa Deluxe es el valor original de 9 dólares) c) Se puede obtener nuevo equipo de costura que incrementará la capacidad de operación de costura a 750 horas.(suponga que 10X1 + 9X2 es la función objetivo apropiada) Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 8 Si cada una de estas situaciones se encuentra por separado, ¿Cuál sería la solución óptima y la contribución total a la utilidad?4 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de unidades de bolsas de golf estandar X2 = Cantidad de unidades de bolsas de golf de lujo Función Objetivo Z max = 10X1 + 9X2 Restricciones 0.7X1 + 1.0X2 ≤ 630 Horas de Corte y teñido 0.5X1 + 0.8334X2 ≤ 600 Horas de Costura 1.0X1 + 0.6667X2 ≤ 708 Horas de Terminado 0.1X1 + 0.25X2 ≤ 135 Horas de Inspección y Empaque No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 4 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 265. Problema 16. 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 0 35 70 105 140 175 210 245 280 315 350 385 420 455 490 525 560 595 630 665 700 X2 X1 : 0.7000 X1 + 1.0000 X2 = 630.0000 : 0.5000 X1 + 0.8334 X2 = 600.0000 : 1.0000 X1 + 0.6667 X2 = 708.0000 : 0.1000 X1 + 0.2500 X2 = 135.0000 Payoff: 10.0000 X1 + 9.0000 X2 = 7667.9417 Optimal Decisions(X1,X2): (539.9842, 252.0110) : 0.7000X1 + 1.0000X2 <= 630.0000 : 0.5000X1 + 0.8334X2 <= 600.0000 : 1.0000X1 + 0.6667X2 <= 708.0000 : 0.1000X1 + 0.2500X2 <= 135.0000 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 9 Entrada de datos Solver: Solución Solver: a) b) Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 10 c) La solución óptima es la alternativa b) donde se incrementa la contribución a la utilidad de las bolsas estándar a $20 y su contribución total es de $ 14.160 fabricando sólo bolsas de golf estándar. 5. Kelson Sporting Equipment fabrica dos modelos de guantes de béisbol: uno normal y una manopla de catcher. La empresa tiene disponibles 900 horas de tiempo de producción en su departamento y corte y costura, 300 horas disponibles en el departamento de terminado y 100 horas disponibles en el departamento de empaque y embarque. Los requerimientos de tiempo de producción y la contribución a la utilidad de cada uno de losa productos es: Modelo Tiempo de producción(horas) Utilidad por Guante Corte y costura Terminado Empaque y embarque Normal 1 1/2 1/8 $5 Catcher 3/2 1/3 1/4 $8 Suponga que la empresa está interesada en maximizar la contribución total de la utilidad. a) ¿Cuál es el modelo de programación lineal para este problema? b) Encuentre la solución óptima. ¿Cuántos guantes de cada modelo deberá fabricar Kelson? Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 11 c) ¿Cuál es la contribución total a la utilidad que puede ganar Nelson con las cantidades de producción arriba citadas? d) ¿Cuántas horas de producción serían programadas en cada departamento? e) ¿Cuál es el tiempo libre de cada departamento?5 Solución: a) Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de guantes de Béisbol normal X2 = Cantidad de guantes de Béisbol tipo Manopla Función Objetivo Z max = 5X1 + 8X2 RestriccionesX1 + 1.5X2 ≤ 900 horas de Corte y Costura 0.5X1 + 0.3334X2 ≤ 300 horas de Terminado 0.125X1 + 0.25X2 ≤ 100 horas de Empaque y Embarque No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 5 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 266. Problema 22. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 12 Datos de entrada de Solver: Salida del Solver: 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840 900 960 1020 1080 1140 1200 0 35 70 105 140 175 210 245 280 315 350 385 420 455 490 525 560 595 630 665 700 X2 X1 : 1.0 X1 + 1.5 X2 = 900.0 : 0.5 X1 + 0.3 X2 = 300.0 : 0.1 X1 + 0.3 X2 = 100.0 Payoff: 5.0 X1 + 8.0 X2 = 3699.9 Optimal Decisions(X1,X2): (500.0, 150.0) : 1.0X1 + 1.5X2 <= 900.0 : 0.5X1 + 0.3X2 <= 300.0 : 0.1X1 + 0.3X2 <= 100.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 13 6. George Johnson heredó recientemente una gran suma de dinero; desea utilizar parte de este dinero para establecer un fideicomiso para sus dos hijos. El fideicomiso tiene dos opciones de inversión: (1) un fondo de bonos y (2) un fondo de acciones. Los rendimientos proyectados durante la vida de las inversiones son 6% para el fondo de bonos y 10% para el de acciones. Independientemente de la porción de la herencia que finalmente decida comprometer al fideicomiso, desea invertir por lo menos 30% de dicha cantidad en el fondo de bonos. Además, desea seleccionar una combinación que le permita obtener un rendimiento total de por lo menos 7.5%. a) Formule un modelo de programación lineal que pueda utilizarse para determinar el porcentaje que debe asignarse a cada una de las posibles alternativas de inversión. b) Resuelva el problema utilizando el procedimiento de solución gráfica y por solver6 Solución: Definición de variables X1 = cantidad de dinero invertido en fondo de bonos X2 = cantidad de dinero invertido en fondo de acciones Función Objetivo Zmax = 1X1 + 1X2 Restricciones X1 ≥ 30% (100) inversión en fondo de bonos 6% X1 + 10% X2 ≥ 7.5% (100) rendimiento total X1 + X2 ≤ 100 relación entre inversiones No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Datos entrada Solver 6 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 266. Problema 23. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 14 Resultados del Solver: Solución gráfica: 7. El propietario de Sea Warf Restaurant desearía determinar cual es la mejor forma de asignar un prosupuesto mensual de publicidad de 1.000 dólares entre Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 15 periódicos y la radio. La administración ha decidido que por lo menos 25% del presupuesto debe utilizarse en cada uno de estos dos tipos de medios y que el monto del dinero gastado en publicidad en periódicos locales debe tener por lo menos el doble de los que se gaste en radio. Un asesor de mercadotecnia ha desarrollado un índice que mide la exposición del auditorio por dólar de publicidad en una escala de 0 al 100, donde valores más elevados del índice indican mayores exposiciones al auditorio. Si el valor del índice para publicidad en los periódicos locales es de 50, y para el anuncio de radio es de 80, ¿Cómo debería asignar la administración el presupuesto de publicidad, a fin de maximizar el valor de exposición total en el auditorio? a) Formule un modelo de programación lineal que se pueda utilizar para determinar la manera en que la administración debe asignar el presupuesto de publicidad a fin de maximizar el valor de la exposición total del auditorio. b) Resuelva el problema utilizando el procedimiento de solución gráfica y por solver7 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de dólares asignados a periódicos X2 = Cantidad de dólares asignados a radio Función Objetivo Zmax= 50X1 + 80X2 Restricciones X1 ≥ 0.25(X1 + X2) mínimo para periódicos X2 ≥ 0.25(X1 + X2) mínimo para radio X1 ≥ 2X2 relación periódicos y radio X1 + X2 ≤ 1000 presupuesto No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 7 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 266. Problema 24. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 16 8. Invesment Advisors es una empresa de corretaje que administra carteras de valores para clientes. Un cliente nuevo ha solicitado que la empresa maneje una cartera de inversiones de $80.000. Como estrategia inicial de inversión, el cliente desea restringir la cartera a una combinación de las acciones siguientes: Acción Precio por Acción Rendimiento anual estimado por acción Índice de riego U.S. OIL $25 $3 0.50 Hub Properties $50 $5 0.25 El índice de riesgo por acción es una clasificación del riesgo relativo de dos alternativas de inversión. Para los datos dados, se piensa que U.S. OIL es la inversión sujeta a más riesgo. Al restringir el riesgo total de la cartera, la firma de inversiones evita colocar cantidades excesivas de la cartera en inversiones potencialmente de rendimiento alto y riesgo elevado. Para la cartera actual se ha establecido un límite superior a 700 para el índice de riesgo total de todas las inversiones, también la empresa ha establecido un límite superior de 1.000 acciones para los valores U.S. OIL más riesgosos. ¿Cuántas acciones de cada uno de estos valores deben ser adquiridos a fin de maximizar en rendimiento anual total?8 Solución: 8 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 267. Problema 25. 0 33 66 99 132 165 198 231 264 297 330 363 396 429 462 495 528 561 594 627 660 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 X2 X1 : 0.75 X1 - 0.25 X2 = 0.00 : -0.25 X1 + 0.75 X2 = 0.00 : 1.00 X1 - 2.00 X2 = 0.00 : 1.00 X1 + 2.00 X2 = 1000.00 Payoff: 50.00 X1 + 80.00 X2 = 46000.00 Optimal Decisions(X1,X2): (600.00, 200.00) : 0.75X1 - 0.25X2 >= 0.00 : -0.25X1 + 0.75X2 >= 0.00 : 1.00X1 - 2.00X2 >= 0.00 : 1.00X1 + 2.00X2 <= 1000.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 17 Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de acciones en U.S.Oil X2 = Cantidad de acciones en Hub Properties Función Objetivo Z max = 3X1 + 5X2 Restricciones 0.50X1 + 0.25X2 ≤ 700 por riesgo X1 ≤ 1000 inversión en U.S. OIL 25X1 + 50X2 = 80.000 inversiónen acciones No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solucion GLP Datos de entrada SOLVER 0 49 98 147 196 245 294 343 392 441 490 539 588 637 686 735 784 833 882 931 980 0 79 158 237 316 395 474 553 632 711 790 869 948 1027 1106 1185 1264 1343 1422 1501 1580 X2 X1 : 0.50 X1 + 0.25 X2 = 700.00 : 1.00 X1 + 0.00 X2 = 1000.00 : 25.00 X1 + 50.00 X2 = 80000.00 Payoff: 3.00 X1 + 5.00 X2 = 8400.00 Optimal Decisions(X1,X2): (800.00, 1200.00) : 0.50X1 + 0.25X2 <= 700.00 : 1.00X1 + 0.00X2 <= 1000.00 : 25.00X1 + 50.00X2 <= 80000.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 18 PLANIFICACION TRABAJO INVESTMENT ADVISORS Acciones U.S.Oil HUB Cantidad 1 1 max Contrib. Utilidad 3 5 8 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Riesgo 0,5 0,25 0,75 ≤ 700 699,25 En U.S.Oil 1 1 ≤ 1000 999 Inversión 25 50 75 ≤ 80000 79925 Datos de salida SOLVER PLANIFICACION TRABAJO INVESTMENT ADVISORS Acciones U.S.Oil HUB Cantidad 800 1200 max Contrib. Utilidad 3 5 8400 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Riesgo 0,5 0,25 700 ≤ 700 -7,4E-10 En U.S.Oil 1 800 ≤ 1000 200 Inversión 25 50 80000 ≤ 80000 -7,3E-08 9. Tom’s produce varios productos alimenticios mexicanos y los vende a Western Foods, cadena de tiendas de abarrotes localizada en Texas y Nuevo México. Tom’s fabrica dos salsas: Western Foods Salsa y México City Salsa. Esencialmente, ambos productos son mezclas de tomates enteros, 30% de salsa de tomate y 20% de pasta de tomate. La México City Salsa, que tiene una consistencia más espesa y troceada, está elaborada con 70% de tomates enteros, 10% de salsa de tomate y 20% de pasta de tomate. Cada tarro de salsa producida pesa 10 onzas. Para el período de producción actual, Tom’s puede adquirir hasta 280 libras de tomates enteros, 130 libras de salsa de tomate y 100 libras de pasta de tomate, el precio por libra de estos ingredientes es $0.96, $0.64 y $0.56 respectivamente. El costo de las especias y de los demás ingredientes es de aproximadamente $0.10 por recipiente. Tom’s compra tarros de vidrio vacíos a $0.02 cada uno, y los costos de etiquetado y llenado se estiman en $0.03 por cada tarro de salsa producido. El contrato de Tom’s con Western Foods resulta en ingresos por ventas de $1.64 por cada tarro de Western Foods Salsa y de $1.93 por cada tarro de México City Salsa. a. Desarrolle un modelo de programación lineal que le permita a Tom’s determinar la mezcla de salsa que maximice la contribución total a la utilidad. b. Haga una gráfica de la región factible. c. Resuelva las ecuaciones lineales simultáneas apropiadas a fin de determinar las coordenadas de cada punto extremo. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 19 d. Encuentre la solución óptima9 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de tarros de salsa Western Foods X2 = Cantidad de tarros de salsa México City Función Objetivo Z max = (1.64 – (0.10+0.02+0.03+50%(10)(0.96)/16+30%(10)(0.64)/16+20%(10)(0.56)/16))X1 + (1.93 – (0.10+0.02+0.03+70%(10)(0.96)/16+10%(10)(0.64)/16+20%(10)(0.56)/16))X2 Z max = (1.64 – (0.15 + 0.3 + 0.12 + 0.07))X1 + (1.93 – (0.15 + 0.42 + 0.04 + 0.07))X2 Z max = 1X1 + 1.25X2 Restricciones 5X1 + 7X2 ≤ 4480 libras de tomates enteros 3X1 + 1X2 ≤ 2080 libras de salsa de tomate 2X1 + 2X2 ≤ 1600 libras de pasta de tomate No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución con GLP 9 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 267. Problema 26. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 20 Datos entrada SOLVER Planificación para Tom’s SALSA Western Foods México City Cantidad de tarros 1 1 Max Utilidad 1 1.25 2.25 Restricciones Utilizado Límite No utiliz tomates enteros 5 7 12 ≤ 4480 4468 salsa de tomate 3 1 4 ≤ 2080 2076 pasta de tomate 2 2 4 ≤ 1600 1596 Salida de datos SOLVER Planificación para Tom’s SALSA Western Foods México City Cantidad de tarros 560 240 Max Utilidad 1 1.25 860 1 50 99 148 197 246 295 344 393 442 491 540 589 638 687 736 785 834 883 932 981 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 X2 X1 : 5.00 X1 + 7.00 X2 = 4480.00 : 3.00 X1 + 1.00 X2 = 2080.00 : 2.00 X1 + 2.00 X2 = 1600.00 Payoff: 1.00 X1 + 1.25 X2 = 860.00 Optimal Decisions(X1,X2): (560.00, 240.00) : 5.00X1 + 7.00X2 <= 4480.00 : 3.00X1 + 1.00X2 <= 2080.00 : 2.00X1 + 2.00X2 <= 1600.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 21 Restricciones Utilizado Límite No utiliz tomates enteros 5 7 4480 ≤ 4480 -6.2E-09 salsa de tomate 3 1 1920 ≤ 2080 160 pasta de tomate 2 2 1600 ≤ 1600 -3.7E-09 10. El editor de producción de Rayburn Publishing Company tiene 1.800 páginas de manuscrito que debe ser revisadas. Debido al poco tiempo involucrado, sólo hay dos revisores disponibles Erhan Mergen y Sue Smith. Erhan tiene diez días disponibles y Sue doce días. Erhan puede procesar 100 páginas de manuscrito por día, y Sue 150 páginas diarias. Rayburn Publishing Company ha desarrollado un índice para medir la calidad general de un revisor en una escala de 1 (peor) a 10 (mejor). La calidad de Erhan es 9 y la de Sue es 6, además, Erhan cobra 3 dólares por página de manuscrito revisado, Sue cobra 2 dólares por página. Se ha asignado un presupuesto de $4.800 para la revisión, ¿cuántas páginas deben ser asignadas a cada revisor para completar el proyecto con la calidad más elevada posible?10 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = cantidad de páginas revisadas por Erhan X2 = cantidad de páginas revisadas por Sue Función Objetivo Z max = 9X1 + 6X2 Restricciones 3X1 + 2X2 ≤ 4.800 presupuesto X1 + X2 = 1.800 número de páginas X1/100 ≤ 10 días disponibles de Erhan X2/150 ≤ 12 días disponibles de Sue No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 10 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 267. Problema 27. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 22 Datos de entrada SOLVER Páginas revisadas Ehran Sue Cantidad 1 1 Max Calidad 9 6 15 Restricciones Utilizado Limite No utiliz Presupuesto 3 2 5 ≤ 4800 4795 Horas Ehran 1 1 ≤ 1000 999 Horas Sue 1 1 ≤ 1800 1799 Núm. Páginas 1 1 2 ≤ 1800 1798 Salida SOLVER PLANIFICACIÓN TRABAJO RAYBURN Páginas revisadas Ehran Sue Cantidad 1000 800 Max Calidad 9 6 13800 Restricciones Utilizado Limite No utiliz Presupuesto 3 2 4600 ≤ 4800 200 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720780 840 900 960 1020108011401200 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 X2 X1 : 3.0 X1 + 2.0 X2 = 4800.0 : 1.0 X1 + 1.0 X2 = 1800.0 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 1000.0 : 0.0 X1 + 1.0 X2 = 1800.0 Payoff: 9.0 X1 + 6.0 X2 = 13800.0 Optimal Decisions(X1,X2): (1000.0, 800.0) : 3.0X1 + 2.0X2 <= 4800.0 : 1.0X1 + 1.0X2 <= 1800.0 : 1.0X1 + 0.0X2 <= 1000.0 : 0.0X1 + 1.0X2 <= 1800.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 23 Horas Ehran 1 1000 ≤ 1000 -1,1E-10 Horas Sue 1 800 ≤ 1800 1000 Núm. Páginas 1 1 1800 ≤ 1800 -4,2E-09 11. Car Phones vende dos modelos de teléfono para automóvil: X y Y Los registros muestran que se utilizan 3 horas de tiempo de ventas por cada modelo de teléfono X vendido, y 5 horas de tiempo de ventas por cada teléfono de modelo Y. Están disponibles un total de 600 horas de venta para el siguiente período de cuatro semanas. Además, las políticas de planeación de la administración exigen metas mínimas de ventas de 25 unidades, tanto para el X como para el Y. a. Muestre la región factible b. Si la empresa obtiene una contribución a la utilidad de 40 dólares por cada modelo X vendido y una contribución a la utilidad de 50 dólares por cada modelo Y vendido. ¿Cuál es la meta óptima de ventas para la empresa durante el período de 4 semanas? c. Desarrolle una restricción y muestre la región factible si la administración agrega la restricción que Car Phones debe vender por lo menos tantos teléfonos Y como teléfonos X. d. ¿Cuál es la nueva solución óptima si al problema se le agrega la restricción del inciso (c)?11 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Número de unidades de teléfonos modelo X X2 = Número de unidades de teléfonos modelo Y Función Objetivo Zmax = 40X1 + 50X2 Restricciones 3X1 + 5X2 ≤ 600 horas de venta disponibles X1 ≥ 25 meta mínima de venta X2 ≥ 25 meta mínima de venta No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 11 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 268. Problema 28. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 24 Datos de entrada SOLVER PLANIFICACION DE CAR PHONES Teléfono Modelo X Modelo Y Cantidad 1 1 Max Utilidad 40 50 90 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas disp. 3 5 8 ≤ 600 592 Venta min X 1 1 ≥ 25 -24 Venta min Y 1 1 ≥ 25 -24 Datos de Salida SOLVER PLANIFICACION DE CAR PHONES Teléfono Modelo X Modelo Y Cantidad 158,3333 25 Max Utilidad 40 50 7583,333 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas disp. 3 5 600 ≤ 600 -1,4E-09 Venta min X 1 158,3333 ≥ 25 133,3333 Venta min Y 1 25 ≥ 25 2,64E-12 2 2 X2 X1 : 3.0 X1 + 5.0 X2 = 600.0 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 25.0 : 0.0 X1 + 1.0 X2 = 25.0 Payoff: 40.0 X1 + 50.0 X2 = 7583.3 Optimal Decisions(X1,X2): (158.3, 25.0) : 3.0X1 + 5.0X2 <= 600.0 : 1.0X1 + 0.0X2 >= 25.0 : 0.0X1 + 1.0X2 >= 25.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 25 12. Greentree Kennels proporciona alojamiento por una noche para mascotas. Una característica particular en Greentree es la calidad del cuidado que reciben las mascotas, incluyendo una excelente alimentación. La comida para perros de la perrera se elabora mezclado dos alimentos de marca para perros a fin de obtener lo que la perrera identifica como una “dieta para perros bien balanceada”. Los datos para las dos comidas con las siguientes: Comida Costo/onza Proteínas % Grasa % Bark Bits 0.06 30 15 Canine Chow 0.05 20 30 Si Greentree desea asegurarse de que los perros reciban por lo menos 5 onzas de proteínas y como mínimo 3 onzas de grasas cada día, ¿Cuál es la mezcla de costo mínimo de los alimentos para perros?12 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de onzas de comida Bark Bits X2 = Cantidad de onzas de comida Canine Chow Función Objetivo Zmin = 0.06X1 + 0.05X2 Restricciones 0.3X1 + 0.2X2 ≥ 5 contenido de proteínas 0.15 X1 + 0.3 X2 ≥ 3 contenido de grasas No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 12 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 269. Problema 34. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 26 Entrada de datos SOLVER PLANIFICACIÓN TRABAJO Greentree Kennels Comida Bark Bits Canine Chow Cantidad 1 1 Min Calidad 0,06 0,05 0,11 Restricciones Utilizado Limite No utiliz Proteinas 0,3 0,2 0,5 ≥ 5 4,5 Grasas 0,15 0,3 0,45 ≥ 3 2,55 Salida de datos SOLVER PLANIFICACIÓN TRABAJO Greentree Kennels Comida Bark Bits Canine Chow Cantidad 15 2,5 Min Calidad 0,06 0,05 1,025 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120 X2 X1 : 0.30 X1 + 0.20 X2 = 5.00 : 0.15 X1 + 0.30 X2 = 3.00 Payoff: 0.06 X1 + 0.05 X2 = 1.02 Optimal Decisions(X1,X2): (15.00, 2.50) : 0.30X1 + 0.20X2 >= 5.00 : 0.15X1 + 0.30X2 >= 3.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 27 Restricciones Utilizado Limite No utiliz Proteinas 0,3 0,2 5 ≥ 5 -3,3E- 12 Grasas 0,15 0,3 3 ≥ 3 -2,2E- 12 13. La New England Cheese Company produce dos quesos crema mezclando quesos chedar tanto suave como extrafuerte. Los quesos crema se empacan en recipientes de 12 onzas, que después se venden a distribuidores en todo el noroeste. La mezcla Regular contiene 80% de chedar suave y 20% de extrafuerte y la mezcla Zesty contiene 60% de chedar suave y 40% de extrafuerte. Este año, una cooperativa lechera local ha ofrecido entregar hasta 8.100 libras de queso chedar a $1.20 por libra y hasta 3.000 libras de queso chedar extrafuerte a $1.40 por libra. El costo de mezclar y empacar estos quesos crema, excluyendo el costo del queso mismo, es de $0.20 por recipiente. Si cada recipiente de Regular se vente a $1.95 y cada recipiente Zesty se vende a $2.20. ¿Cuántos recipientes deberá producir New England Cheese de Regular y Zesty?13 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad (en miles) de recipientes de queso Regular X2 = Cantidad (en miles) de recipientes de queso Zesty Función Objetivo Zmax = (1.95 – 0.20 - 0.80*0.75*1.20 – 0.60*0.75*1.40)X1 + (2.20 – 2.0 – 0.20*0.75*1.20 – 0.40*0.75*1.40)X2 Zmax = 0.40X1 + 1.40X2 Restricciones 0.80*0.75X1 + 0.60*0.75X2 ≤ 8,1 queso chedar suave 0.20*0.75X1 + 0.40*0.75X2 ≤ 3,0 queso chedar extrafuerte No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP13 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 269. Problema 35. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 28 Datos de entrada SOLVER PLANIFICACION TRABAJO en New England Cheese Company Recipientes queso Regular Zesty Cantidad en miles 1 1 max Utilidad 0,4 1,4 1,8 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Queso Ch. suave 0,8 0,6 1,4 ≤ 10,8 9,4 Tiempo prod. min 0,2 0,4 0,6 ≤ 4 3,4 Datos de salida SOLVER Recipientes queso Regular Zesty Cantidad en miles 0 10 max Utilidad 0,4 1,4 14 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Queso Ch. suave 0,8 0,6 6 ≤ 10,8 4,8 Tiempo prod. min 0,2 0,4 4 ≤ 4 -5,5E-12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X2 X1 : 0.8 X1 + 0.6 X2 = 10.8: 0.2 X1 + 0.4 X2 = 4.0 Payoff: 0.4 X1 + 1.4 X2 = 14.0 Optimal Decisions(X1,X2): ( 0.0, 10.0) : 0.8X1 + 0.6X2 <= 10.8 : 0.2X1 + 0.4X2 <= 4.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 29 14. Los administradores de Healthtech Foods están considerando desarrollar un nuevo bocadillo bajo en grasas. Se trata de una mescla de dos tipos de cereales, cada una de ellos con distintas características en fibras, grasas y proteínas. La tabla siguiente muestra estas características por onza de cada tipo de cereal. Cereal Fibra dietética (gramos) Grasas (gramos) Proteínas (gramos) A 2 2 4 B 1.5 3 3 Note que cada onza de cereal A proporciona dos gramos de fibra dietética y que cada onza de cereal B da 1.5 gramos de fibra dietética, por lo que si Healthtech fuera a desarrollar el nuevo producto utilizando una mezcla formada de 50% de cereal A y 50% de cereal B, una onza de éste contendría 1.75 gramos de fibra dietética. Los requisitos nutricionales de Healthtech exigen que cada onza del nuevo alimento tenga por lo menos 1.7 gramos de fibra dietética, no más de 2.8 gramos de grasa y no más de 3.6 gramos de proteínas. El costo del cereal A es de $0.02 por onza y el del B es de $0.025 por onza. Healthtech desea determinar cuánto de cada cereal es necesario para producir una onza del nuevo producto al menor costo posible. a. Formule el modelo de programación lineal para esta situación b. Resuelva el problema utilizando el procedimiento de solución gráfica c. ¿Cuáles son las variables de holgura y de excedente d. Si Healthtech pone en el mercado el nuevo cereal en un paquete de 8 onzas. ¿Cuál sería el costo del paquete?14 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de onzas de cereal A X2 = Cantidad de onzas de cereal B Función Objetivo Zmin = 0.02X1 + 0.025X2 Restricciones 2X1 + 1.5X2 ≥ 1.7 por fibra dietética 2X1 + 3X2 ≤ 2.8 por grasas 4X1 + 3X2 ≤ 3.6 por proteínas X1 + X2 = 1 onzas 14 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 269. Problema 36. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 30 No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP Datos entrada SOLVER Planificacion de Healthtech Foods Cereal A B Cantidad en onzas 1 1 min Costo 0,02 0,025 0,045 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz fibra dietética 2 1,5 3,5 ≥ 1,7 1,8 por grasas 2 3 5 ≤ 2,8 -2,2 por proteinas 4 3 7 ≤ 3,6 -3,4 Datos salida SOLVER Planificacion de Healthtech Foods Cereal A B Cantidad en onzas 0,85 0 min 0 1 0 1 X2 X1 : 2.000 X1 + 1.500 X2 = 1.700 : 2.000 X1 + 3.000 X2 = 2.800 : 4.000 X1 + 3.000 X2 = 3.600 Payoff: 0.020 X1 + 0.025 X2 = 0.017 Optimal Decisions(X1,X2): (0.850, 0.000) : 2.000X1 + 1.500X2 >= 1.700 : 2.000X1 + 3.000X2 <= 2.800 : 4.000X1 + 3.000X2 <= 3.600 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 31 Costo 0,02 0,025 0,017 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz fibra dietética 2 1,5 1,7 ≥ 1,7 9,12E- 13 por grasas 2 3 1,7 ≤ 2,8 1,1 por proteinas 4 3 3,4 ≤ 3,6 0,2 15. MD Chemical produce dos productos que se venden como materia prima para empresas fabricantes de jabones para baño, detergentes para lavandería y otros productos de jabón. Apoyándose en un análisis de los niveles actuales de inventarios y de la demanda potencial para el mes siguiente, la administración de MD ha especificado que la producción total de los productos 1 y 2 combinados debe ser de por lo menos 350 galones. Además debe cumplir con un pedido de un cliente de importancia de 125 galones del producto 1. El tiempo de procesado del producto 1 requiere dos horas por galón, y del producto 2 requiere de una hora; para el mes siguiente, hay disponibilidades de 600 horas de proceso. Los costos de producción son 2 dólares por galón del producto 1 y 3 dólares del producto 2. a. Determine las cantidades de producción que satisfagan los requisitos especificados al costo mínimo. b. ¿Cuál es el costo total del producto? c. Identifique la cantidad de cualquier producción excedente.15 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de galones del producto 1 X2 = Cantidad de galones de producto 2 Función Objetivo Zmin = 2X1 + 3X2 Restricciones X1 + X2 ≥ 350 galones producidos X1 ≥ 125 pedido de un cliente 2X1 + 1X2 ≤600 horas de proceso No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 15 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 270. Problema 37. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 32 Datos entrada SOLVER Planificacion de 55. M&D Chemical Producto 1 2 Cantidad galones 1 1 min Costo 2 3 5 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Galones producidos 1 1 2 ≥ 350 -348 Pedido cliente 1 1 ≥ 125 124 Horas proceso 2 1 3 ≤ 600 597 Datos salida SOLVER Planificacion de M&D Chemical Producto 1 2 Cantidad galones 250 100 min Costo 2 3 800 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 0 22 44 66 88 110 132 154 176 198 220 242 264 286 308 330 352 374 396 418 440 X2 X1 : 1.0 X1 + 1.0 X2 = 350.0 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 125.0 : 2.0 X1 + 1.0 X2 = 600.0 Payoff: 2.0 X1 + 3.0 X2 = 800.0 Optimal Decisions(X1,X2): (250.0, 100.0) : 1.0X1 + 1.0X2 >= 350.0 : 1.0X1 + 0.0X2 >= 125.0 : 2.0X1 + 1.0X2 <= 600.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 33 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Galones producidos 1 1 350 ≥ 3508,11E-10 Pedido cliente 1 250 ≥ 125 -125 Horas proceso 2 1 600 ≤ 600 -2,9E-10 16. Photo Chemicals produce dos tipos de fluido para revelado fotográfico. Ambos productos le cuestan a la empresa un dólar por galón producirlos. Con base e una análisis de niveles actuales de inventario y en las órdenes en mano para el mes siguiente, la administración de Photo Chemicals ha decidido que durante las siguientes dos semanas se produzcan por los menos 30 galones del producto 1 y por lo menos 20 galones del producto 2. También ha dicho la administración que en el transcurso de las siguientes dos semanas debe utilizarse el inventario existente de una materia prima muy perecedera necesaria en la producción de ambos fluidos. El inventario actual de esta materia prima muy perecedera es de 80 libras. Aunque de ser necesario se puede ordenar más de esta materia prima, cualquier parte del inventario actual no utilizada se echará a perder dentro de las siguientes dos semanas; de ahí el requerimiento de la administración de que por lo menos se utilicen las 80 libras en las siguientes dos semanas. Además, el producto 1 requiere de una libra de esta materia prima perecedera por galón, y el producto 2 requiere 2 libras de la materia prima por galón. Dado que el objetivo de la administración es mantener los costos de producción al mínimo nivel posible, están buscando un plan de producción de costo mínimo que utilice la totalidad de las 80 libras de la materia prima perecedera y que obtenga por lo menos 30 galones del producto 1 y por lo menos 20 galones del producto 2. ¿Cuál es la solución de costo mínimo?16 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de galones de fluido tipo 1 X2 = Cantidad de galones de fluido tipo 2 Función Objetivo Zmin = X1 + X2 Restricciones X1 ≥ 30 producción mínima de producto 1 X2 ≥ 20 producción mínima de producto 2 X1 + 2X2 ≥ 80 libras de materia prima No negatividad Xi ≥0; i=1,2 16 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 270. Problema 38. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 34 Solucion GLP 17. Bryant’s Pizza es un productor de pizzas congeladas. La empresa tiene una utilidad de un dólar por cada pizza normal que produzca y de 1.5 dólares por cada pizza de lujo. Cada pizza incluye una combinación de pasta de harina y de mezcla de relleno. Actualmente la empresa tiene 150 libras de mezcla de pasta y de 50 libras de mezcla de relleno. Cada pizza normal utiliza una libra de mezcla de pasta de harina y 4 onzas de mezcla de pasta de relleno. Cada pizza de lujo utiliza una libra de mezcla de pasta de harina y 8 onzas de mezcal de relleno. Con base en la demanda del pasado, Bryant puede vender por lo menos 50 pizzas normales y por lo menos 25 pizzas de lujo. ¿Cuántas pizzas normales y de lujo deberá fabricar la empresa para maximizar la utilidad? a. ¿Cuál es el modelo de programación lineal para este problema? b. Escriba este programa lineal en su forma estándar. c. Encuentre la solución óptima. d. ¿Cuáles son los valores e interpretaciones de todas las variables de holgura y de excedente? e. ¿Qué restricciones están asociadas con recursos limitantes?17 Solución: Formulación del modelo: 17 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 270. Problema 39. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 X2 X1 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 30.0 : 0.0 X1 + 1.0 X2 = 20.0 : 1.0 X1 + 2.0 X2 = 80.0 Payoff: 1.0 X1 + 1.0 X2 = 60.0 Optimal Decisions(X1,X2): (40.0, 20.0) : 1.0X1 + 0.0X2 >= 30.0 : 0.0X1 + 1.0X2 >= 20.0 : 1.0X1 + 2.0X2 <= 80.0 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 35 Definición de variables X1 = Cantidad de Pizzas Normales X2 = Cantidad de Pizzas De Lujo Función Objetivo Zmax = 1X1 + 1.5X2 Restricciones X1 + X2 ≤ 150 pasta de harina 0.25X1 + 0.5X2 ≤ 50 pasta de relleno X1 ≥ 50 venta de pizzas Normales X2 ≥ 25 venta de pizzas De Lujo No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP Datos de entrada SOLVER PLANIFICACION TRABAJO BRYANT'S PIZZA Pizzas Normal Lujo Cantidad 1 1 max 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 136 144 152 160 X2 X1 : 1.00 X1 + 1.00 X2 = 150.00 : 0.25 X1 + 0.50 X2 = 50.00 : 1.00 X1 + 0.00 X2 = 50.00 : 0.00 X1 + 1.00 X2 = 25.00 Payoff: 1.00 X1 + 1.50 X2 = 175.00 Optimal Decisions(X1,X2): (100.00, 50.00) : 1.00X1 + 1.00X2 <= 150.00 : 0.25X1 + 0.50X2 <= 50.00 : 1.00X1 + 0.00X2 >= 50.00 : 0.00X1 + 1.00X2 >= 25.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 36 Utilidad 1 1,5 2,5 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Pasta harina 1 1 2 ≤ 150 148 Relleno 0,25 0,5 0,75 ≤ 50 49,25 Pizzas Normales 1 1 ≥ 50 -49 Pizzas Lujo 1 1 ≥ 25 -24 Datos de salida SOLVER PLANIFICACION TRABAJO BRYANT'S PIZZA Pizzas Normal Lujo Cantidad 100 50 max Utilidad 1 1,5 175 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Pasta harina 1 1 150 ≤ 150 -3,4E-10 Relleno 0,25 0,5 50 ≤ 50 -6E-11 Pizzas Normales 1 100 ≥ 50 50 Pizzas Lujo 1 50 ≥ 25 25 18. English Motors, Ltd. (EML), ha desarrollado un nuevo vehículo deportivo de utilería, con tracción en la cuatro llantas. Como parte de la campaña de mercadotecnia, EML ha desarrollado una presentación de ventas en video cinta que se enviará tanto a propietarios de vehículos de tracción en las cuatro ruedas EML actuales, como a propietarios de vehículos utilitarios deportivos de cuatro ruedas ofrecidos por los competidores EML se refiere a estos dos mercados objetivo como mercado de clientes actual y mercado de clientes nuevo. Los individuos que reciban el nuevo video promocional también recibirán un cupón para un recorrido de prueba del nuevo modelo EML, durante un fin de semana. Un factor clave en el éxito de esta nueva promoción es la tasa de respuesta, es decir el porcentaje de individuos que reciban la nueva promoción y hagan el recorrido de prueba del nuevo modelo, EML estima que la tasa de respuesta para el mercado de clientes actual es de 25% y para el mercado de cliente nuevo es de 20%. La tasa de ventas es el porcentaje de individuos que reciba la nueva promoción, haga el recorrido de prueba y efectúe la compra. Los estudios de investigación de mercado indican que la tasa de ventas el de 12% para el mercado de clientes actual y de 20% para el mercado de clientes nuevo. El costo de cada promoción, excluyendo los costos de recorrido de prueba, es de 5 dólares por cada promoción enviada al mercado de clientes actual y de 4 dólares por cada promoción enviada al mercado de clientes nuevo. La administración también ha decidido que se deberá enviar la nueva promoción a un mínimo d 30.000 clientes actuales y a un mínimo de 10.000 clientes nuevos. Además, el número de clientes actuales que haga el recorrido de prueba del Investigación Operativa IProgramación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 37 nuevo vehículo debe ser de por lo menos el doble del número de clientes nuevos que hagan recorrido de prueba del nuevo vehículo. Si el presupuesto de mercadotecnia, incluyendo los costos del recorrido de prueba, es de 1’200.000 dólares, ¿Cuántas promociones deberán ser enviadas a cada grupo de clientes para maximizar las ventas totales?18 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de promociones enviadas a clientes actuales X2 = Cantidad de promociones enviadas a clientes nuevos Función Objetivo Zmax = 0.12*5X1 + 0.20*4X2 Restricciones X1 ≥ 30.000 clientes actuales X2 ≥ 10.000 clientes nuevos 0.25X1 ≥ 2*0.20X2 relación entre clientes que responden a la promoción 5X1 + 4X2 ≤1’200.000 presupuesto No negatividad Xi ≥ 0; i=1,2 Solución GLP 18 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 274. Problema 61. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 38 Datos de entrada SOLVER PLANIFICACION TRABAJO ENGLISH MOTOR LTD. Promociones Clientes Actuales Clientes Nuevos Cantidad en miles 1 1 max Ventas 0,6 0,8 1,4 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Clientes actuales 1 1 ≥ 30 29 Clientes nuevos 1 1 ≥ 10 9 Relacion clientes 0,25 -0,4 -0,15 ≥ 0 -0,15 Presupuesto 5 4 9 ≤ 1200 -1191 Datos salida SOLVER PLANIFICACION TRABAJO ENGLISH MOTOR LTD. Promociones Clientes Actuales Clientes Nuevos Cantidad en miles 160 100 max Ventas 0,6 0,8 176 0 13 26 39 52 65 78 91 104 117 130 143 156 169 182 195 208 221 234 247 260 0 13 26 39 52 65 78 91 104 117 130 143 156 169 182 195 208 221 234 247 260 273 X2 X1 : 1.00 X1 + 0.00 X2 = 30.00 : 0.00 X1 + 1.00 X2 = 10.00 : 0.25 X1 - 0.40 X2 = 0.00 : 5.00 X1 + 4.00 X2 = 1200.00 Payoff: 0.60 X1 + 0.80 X2 = 176.00 Optimal Decisions(X1,X2): (160.00, 100.00) : 1.00X1 + 0.00X2 >= 30.00 : 0.00X1 + 1.00X2 >= 10.00 : 0.25X1 - 0.40X2 >= 0.00 : 5.00X1 + 4.00X2 <= 1200.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 39 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Clientes actuales 1 160 ≥ 30 -130 Clientes nuevos 1 100 ≥ 10 -90 Relacion clientes 0,25 -0,4 -1,1E-11 ≥ 0 -1,1E-11 Presupuesto 5 4 1200 ≤ 1200 2,78E-09 19. Creative Sports Designs (CSD) fabrica raquetas de tamaño estándar y extragrande. Las raquetas de la empresa son extremadamente ligeras, debido a uso de una aleación de magnesio y grafito inventada por el fundador de la empresa. Cada raqueta de tamaño estándar utiliza 0,125 kilos de aleación y cada raqueta extragrande utiliza 0,4 kilos; para el siguiente período de producción de dos semanas sólo hay disponibles 80 kilos de aleación. Cada raqueta de tamaño estándar ocupa 10 minutos de tiempo de fabricación y cada raqueta de tamaño extragrande ocupa 12 minutos. Las contribuciones a la utilidad son de 10 dólares por cada raqueta estándar y de 15 dólares por cada raqueta extragrande y están disponibles 40 horas de tiempo de producción por semana. La administración ha especificado que por lo menos 20% de la producción total debe ser de raqueta de tamaño estándar. ¿Cuántas raquetas de cada tipo deberá fabricar CSD en las dos semanas siguientes, a fin de maximizar la contribución a la utilidad? Suponga que, debido a la naturaleza única de sus productos, CSD puede vender tantas raquetas como pueda producir.19 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de unidades de raquetas estandar X2 = cantidad de unidades de raquetas extra grande Función Objetivo Zmax = 10X1 + 15X2 Restricciones 0.125X1 + 0.4X2 ≤ 80 kilos de aleación 10X1 + 12X2 ≤ 40*60 minutos de tiempo de producción X1 ≥ 0.20(X1 + X2) No negatividad Xi ≥0; i=1,2 Solución GLP 19 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 274. Problema 62. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 40 Datos entrada SOLVER PLANIFICACION TRABAJO 59. Creative Sports Designs Raquetas Estandar Extra G Cantidad 1 1 max Contrib. Utilidad 10 15 25 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Kilos aleación 0,125 0,4 0,525 ≤ 80 79,475 Tiempo prod. min 10 12 22 ≤ 2400 2378 20% prod estand 0,8 -0,2 0,6 ≥ 0 0,6 Datos salida SOLVER PLANIFICACION TRABAJO 59. Creative Sports Designs Raquetas Estandar Extra G Cantidad 41,37931 165,5172 max Contrib. Utilidad 10 15 2896,552 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Kilos aleación 0,125 0,4 71,37931 ≤ 80 8,62069 Tiempo prod. min 10 12 2400 ≤ 2400 3,03E-10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 X2 X1 : 0.125 X1 + 0.400 X2 = 80.000 : 10.000 X1 + 12.000 X2 = 2400.000 : 0.800 X1 - 0.200 X2 = 0.000 Payoff: 10.000 X1 + 15.000 X2 = 2896.551 Optimal Decisions(X1,X2): (41.379, 165.517) : 0.125X1 + 0.400X2 <= 80.000 : 10.000X1 + 12.000X2 <= 2400.000 : 0.800X1 - 0.200X2 >= 0.000 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 41 20% prod estand 0,8 -0,2 9,03E-11 ≥ 0 9,03E-11 20. La administración de High Tech Service (HTS) desea desarrollar un modelo que le ayude a asignar el tiempo de sus técnicos entre llamada de servicio por contrato a clientes tanto normales como nuevos. En el período de planeación de dos semanas hay disponible un máximo de 80 horas de tiempo de técnico. A fin de satisfacer los requisitos de flujo de caja, deben generarse por lo menos 800 dólares de ingresos (por técnico) durante el período de dos semanas. El tiempo de técnico para los clientes normales genera 25 dólares por hora, pero para clientes nuevos sólo genera un promedio de 8 dólares la hora, porque en muchos casos el contacto con el cliente no llega a generar servicios facturables. Para asegurarse de que se mantienen contactos nuevos, el tiempo de técnico utilizado en contactos con clientes nuevos debe ser por lo menos 60% del tiempo utilizado en contactos con clientes normales. Para los requerimientos de ingresos y políticas enunciadas, HTS desearía determinar cómo asignar el tiempo de los técnicos entre clientes normales y nuevos, a fin de maximizar el número total de clientes en contacto durante el período de dos semanas. Los técnicos requieren un promedio de 50 minutos por cada contacto de cliente normal y de una hora por cada contacto con cliente nuevo. a. Desarrolle un modelo de programación lineal que le permita a HTS asignar el tiempo de los técnicos entre clientes normales y nuevos. b. Haga una gráfica de la región factible c. Resuelva las ecuaciones lineales simultáneas apropiadas para determinar los valores de X1 y X2 en cada punto extremo de la región factible.d. Encuentre la solución óptima20 REFERENCIA: Página 274 Problema 63. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Anderson Sweeney Willams. Editorial Thomson. Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Numero de horas de técnico asignado a clientes normales X2 = Numero de horas de técnico asignado a clientes nuevos Función Objetivo Zmax = 60X1/50+ 60X2/60 número de clientes Restricciones X1 + X2 ≤ 80 horas disponibles de técnico X2 ≥ 0.6X1 relación de tiempo de técnico 25X1 + 8X2 ≥ 800 ingresos en dólares No negatividad Xi ≥ 0; i=1,2 20 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 274. Problema 63. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 42 Solución GLP Entrada de datos SOLVER PLANIFICACION TRABAJO High Tech Service Horas de trabajo Clientes normales Clientes nuevos Cantidad horas 1 1 max Número clientes 1.2 1 2.2 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas disponibles 1 1 2 ≤ 80 78 Relación tiempo -0.6 1 0.4 ≥ 0 -0.4 Ingresos 25 8 33 ≥ 800 -767 Datos de salida SOLVER PLANIFICACION TRABAJO High Tech Service Horas de trabajo Clientes normales Clientes nuevos Cantidad horas 50 30 max Número clientes 1.2 1 90 0 11 22 33 44 55 66 77 88 99 110 121 132 143 154 165 176 187 198 209 220 0 13 26 39 52 65 78 91 104 117 130 143 156 169 182 195 208 221 234 247 260 273 X2 X1 : 1.00 X1 + 1.00 X2 = 80.00 : -0.60 X1 + 1.00 X2 = 0.00 : 25.00 X1 + 8.00 X2 = 800.00 Payoff: 1.20 X1 + 1.00 X2 = 90.00 Optimal Decisions(X1,X2): (50.00, 30.00) : 1.00X1 + 1.00X2 <= 80.00 : -0.60X1 + 1.00X2 >= 0.00 : 25.00X1 + 8.00X2 >= 800.00 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 43 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas disponibles 1 1 80 ≤ 80 -1.8E-10 Relación tiempo -0.6 1 -2.2E-11 ≥ 0 2.18E-11 Ingresos 25 8 1490 ≥ 800 690 21. Jackson Hole Manufacturing es un pequeño fabricante de productos de plástico que se utilizan en las industrias automotrices y de computación. Tiene un importante contrato con una empresa de computadoras que implica la producción de cajas de plástico para las impresoras portátiles de dicha empresa. Las cajas de impresora se producen en dos máquinas de moldeo por inyección. La máquina M100 tiene una capacidad de producción de 20 cajas de impresora por hora y la máquina M200 tiene una capacidad de 40 cajas por hora. Ambas máquina utilizan la misma materia prima química para producir las cajas de impresora.; la M100 utiliza 40 libras de materia prima por hora, y la M200 utiliza 50 por hora. La empresa de computadoras le ha pedido a Jackson Hole que produzca tantas cajas durante la semana que sigue como sea posible, y la ha dicho que le pagará 18 dólares por cada caja que pueda entregar. Sin embargo, la siguiente semana es un período normal de vacaciones programadas para la mayor parte de los empleados de producción de Jackson Hole. Durante este tiempo, se efectúa el mantenimiento anual de todo el equipo de la planta. Debido al tiempo parado para mantenimiento, la M100 no estará disponible durante más de 15 horas y la M200 durante más de 10 horas. Sin embargo, en razón del elevado costo de preparación involucrado en ambas máquinas, la administración requiere que, si el programa de producción en cualquiera de estas máquinas, la máquina deberá operar por lo menos durante 5 horas. El proveedor de la materia química utilizada en el proceso de producción le ha informado a Jackson Hole que tendrá disponible un máximo de 1.000 libras de la materia prima para la producción de la siguiente semana. El costo de la materia prima es de 6 dólares por libra. Además del costo de la materia prima, Jackson Hole estima que el costo horario de operación de la M100 y la M200 son de 50 y 75 dólares, respectivamente. a. Formule un modelo de programación lineal que se pueda utilizar para maximizar la contribución de la utilidad. b. Resuelva el problema utilizando el procedimiento de solución gráfica.21 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Numero de horas de trabajo de maquina M100 X2 = Numero de horas de trabajo de maquina M200 Función Objetivo Zmax = (20X1*18 – 40X1*6 – 50X1) + (40X2*18 – 50X2*6 – 75X2) 21 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 275. Problema 64. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 44 Zmax = (360 – 240 – 50)X1 + (720 – 300 – 75)X2 Zmax = 70X1 + 345X2 Restricciones X1 ≤ 15 horas máximas de trabajo M100 X2 ≤ 10 horas máximas de trabajo de M200 X1 ≥ 5 horas mínimas de trabajo de M100 X2 ≥ 5 horas mínimas de trabajo de M200 40X1 + 50X2 ≤ 1000 libras de materia prima disponibles No negatividad Xi ≥ 0; i=1,2 Solución GLP Datos entrada SOLVER 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 90 96 102 108 114 120 126 132 X2 X1 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 15.0 : 0.0 X1 + 1.0 X2 = 10.0 : 1.0 X1 + 0.0 X2 = 5.0 : 0.0 X1 + 2.0 X2 = 5.0 : 40.0 X1 + 50.0 X2 = 1000.0 Payoff: 70.0 X1 + 345.0 X2 = 4325.0 Optimal Decisions(X1,X2): (12.5, 10.0) : 1.0X1 + 0.0X2 <= 15.0 : 0.0X1 + 1.0X2 <= 10.0 : 1.0X1 + 0.0X2 >= 5.0 : 0.0X1 + 2.0X2 >= 5.0 : 40.0X1 + 50.0X2 <= 1000.0 PLANIFICACION TRABAJO High Tech Service Horas de trabajo Maquina M100 Maquina M200 Cantidad horas 1 1 max Contrib. utilidad 70 345 415 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas max M100 1 0 1 ≤ 15 14 Horas max M200 0 1 1 ≤ 10 9 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 45 Datos de salida SOLVER Horas de trabajo Maquina M100 Maquina M200 Cantidad horas 12.5 10 max Contrib. utilidad 70 345 4325 Restricciones Utilizado Límite No Utiliz Horas max M100 1 0 12.5 ≤ 15 2.5 Horas max M200 0 1 10 ≤ 10 -9.9E-13 Horas min M100 1 0 12.5 ≥ 5 7.5 Horas min M200 0 1 10 ≥ 5 5 Libras disponibles 40 50 1000 ≤ 1000 -1.5E-09 22. Electronic Comunications fabrica radios portátiles que pueden utilizarse en comunicaciones de dos vías. El nuevo producto de la empresa que tiene un rango de hasta 25 millas, es adecuado para una diversidad de usos comerciales y personales. Los canales de distribución para el nuevo radio son: 1. distribuidores de equipo marino, 2. distribuidores de equipo de oficina, 3. cadenas nacionales de tiendas al menudeo, 4. pedidos por correo. Debido a diferentes costos de distribución y promocionales, la reditualidad del producto variará según el canal de distribución. Además, el costo de publicidad y el esfuerzo de ventas personales requerido también variarán de acuerdo con los canales de distribución. La tabla siguiente resume la distribución de la utilidad,el costo de publicidad y los datos de esfuerzo de ventas personales correspondientes al problema de Electronic Comunications. La empresa a formulado un presupuesto de publicidad de 5.000 dólares, y está disponible un máximo de 1800 horas de la fuerza de ventas para asignar al esfuerzo de ventas. Finalmente, un contrato vigente con la cadena nacional de tiendas al menudeo requiere que por lo menos de distribuyan 150 unidades a través de este canal de distribución. Datos de Utilidades, costos y esfuerzo del personal de ventas para Electronic Canal de distribución Utilidades por unidad vendida Costo de publicidad por unidad vendida Esfuerzo del personal de ventas por unidad vendida Distrib. Marinos $90 $10 2 horas Horas min M100 1 0 1 ≥ 5 -4 Horas min M200 0 1 1 ≥ 5 -4 Libras disponibles 40 50 90 ≤ 1000 910 Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 46 Distrib. de oficinas $84 $8 3 horas Tiendas nacionales $70 $9 3 horas Pedidos por correo $60 $15 Ninguna Electronic Comunications ahora se enfrenta al problema de establecer un estrategia de distribución para los radios, que maximice la reditualidad general de la producción de nuevos radios. Debe tomarse decisiones en relación con cuantas unidades deben asignarse a cada uno de los cuatro canales de distribución, así como asignar el presupuesto de publicidad y el esfuerzo de la fuerza de ventas a cada uno de los canales de distribución.22 Solución: Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Numero de radios asignados a distribuidores de equipo marino X2 = Numero de radios asignados a distribuidores de equipos de oficina X3 = Numero de radios asignados a cadenas nacionales de tiendas X4 = Numero de radios asignados a pedidos por correo Función Objetivo Zmax = 90X1 + 84X2 + 70X3 + 60X4 Restricciones 10X1 + 8X2 + 9X3 + 15X4 ≤ 5.000 por presupuesto 2X1 + 3X2 + 3X3 ≤ 1.800 horas de esfuerzo en ventas X3 ≥ 150 unidades mínimas para cadenas nacionales No negatividad Xi ≥ 0; i=1,4 Datos de entrada SOLVER ELECTRONIC COMUNICATION Radios asignados a Distribuidores Cadenas nacionales de tiendas pedidos por correo Equipo Marino Equipos de Oficina Número de Radios 1 1 1 1 Max Utlidades 90 84 70 60 304 RESTRICCIONES USO DE RECUROS Utilizado LIMITE No utiliz Presupuesto 10 8 9 15 42 ≤ 5000 4958.00 Esfuerzo laboral 2 3 3 8 ≤ 1800 1792.00 Contrato cadena nacion 1 1 ≥ 150 -149.00 22 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 298. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 47 Datos de salida SOLVER ELECTRONIC COMUNICATION Radios asignados a Distribuidores Cadenas nacionales de tiendas pedidos por correo Equipo Marino Equipos de Oficina Número de Radios 10.71429 442.85714 150 0 Max Utlidades 90 84 70 60 48664.29 RESTRICCIONES USO DE RECUROS Utilizado LIMITE No utiliz Presupuesto 10 8 9 15 5000 ≤ 5000 0.00 Esfuerzo laboral 2 3 3 1800 ≤ 1800 0.00 Contrato cadena nacion 1 150 ≥ 150 0.00 23. National Insurance Associates mantiene una cartera de inversiones en acciones, bonos y otras alternativas de inversión. Actualmente hay fondos disponibles por 200.000 dólares y deben ser tomados en consideración para nuevas oportunidades de inversión. Las cuatro opciones de valores que National está considerando así como los datos financieros relevantes correspondientes son los que siguen: Acción Datos financieros A B C D Precio por acción ($) 100 50 80 40 Tasa anual de rendimiento 0.12 0.08 0.06 0.10 Medida de riego por dólar 0.10 0.07 0.05 0.08 La medida de riesgo indica la incertidumbre relativa asociada con la acción, en función de su capacidad de alcanzar su rendimiento anual proyectado; valores más elevados indican mayor riesgo. Las medidas de riesgo son proporcionadas por el principal asesor financiero de la empresa. La administración general de National ha estipulado las siguientes vías de acción para las inversiones: 1. La tasa de rendimiento anual de la cartera debe ser por lo menos 9% 2. Ninguno de los valores puede representar más del 50% de la inversión total en dólares. a. Utilice la programación lineal para desarrollar una cartera de inversiones que minimice el riesgo. b. Si la empresa ignora el riesgo y utiliza una estrategia de máximo rendimiento sobre la inversión, ¿Cuál sería la cartera de inversiones? Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 48 c. ¿Cuál es la diferencia en dólares entre las carteras de inversiones de los incisos (a) y (b)? ¿Por qué preferiría la empresa la solución desarrollada en el inciso (a)23 REFERENCIA: Página 316 Problema 16. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Anderson Sweeney Willams. Editorial Thomson. Solución a): Formulación del modelo: Definición de variables X1 = Cantidad de acciones asignados a opción A X2 = Cantidad de acciones asignados a opción B X3 = Cantidad de acciones asignados a opción C X4 = Cantidad de acciones asignados a opción D Función Objetivo Zmin = 10X1 + 3.5X2 + 4.0X3 + 3.2X4 Restricciones 100X1 + 50X2 + 80X3 + 40X4 ≤ 200.000 dólares disponibles 12X1 + 4.0X2 + 4.8X3 + 4.0X4 ≥ 0.09*200.000 rendimiento 100X1 ≤ 0.5*200.000 inversión máxima de X1 50X2 ≤ 0.5*200.000 inversión máxima de X2 80X3 ≤ 0.5*200.000 inversión máxima de X3 40X4 ≤ 0.5*200.000 inversión máxima de X4 No negatividad Xi ≥ 0; i=1,4 Datos entrada SOLVER National Insurance Associates Accionea asignadas a Acciones A B C D Cantidad 1 1 1 1 Min Riesgo 10 3.5 4 3.2 20.7 RESTRICCIONES USO DE RECUROS Utilizado LIMITE No utiliz Dólares disponibles 100 50 80 40 270 ≤ 200000 199730.00 Rendimiento annual 12 4 4.8 4 24.8 ≥ 18000 -17975.20 Invesión máx en A 100 100 ≤ 100000 99900.00 Invesión máx en B 50 50 ≤ 100000 99950.00 Invesión máx en C 80 80 ≤ 100000 99920.00 Invesión máx en D 40 40 ≤ 100000 99960.00 23 Anderson Sweeney Willams. Métodos Cuantitativos para los Negocios. 7ma Edición. Editorial Thomson. Página 316. Problema 16. Investigación Operativa I Programación Lineal Oswaldo Paul Rivadeneira Página: 49 Resultados del SOLVER National Insurance Associates Accionea asignadas a Acciones A B C D Cantidad 333.3333 0 833.333333 2500 Min Riesgo 10 3.5 4 3.2 14666.67 RESTRICCIONES USO DE RECUROS Utilizado LIMITE No utiliz Dólares disponibles 100 50 80 40 200000 ≤ 200000 0.00 Rendimiento annual 12 4 4.8 4 18000 ≥ 18000 0.00 Invesión máx en A 100 33333.33 ≤ 100000 66666.67 Invesión máx en B 50 0 ≤ 100000 100000.00 Invesión máx en C 80 66666.67 ≤ 100000 33333.33 Invesión máx en D 40 100000 ≤ 100000 0.00 24. La administración de Carson Stapler Manufacturing Company pronostica para el trimestre que viene una demanda de 5000 unidades para su modelo Sure-Hold. Esta engrapadora
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