Análisis de la red de transporte público de Puerto Ordaz con las estaciones del sistema integral de transporte rápido

El presente trabajo consistió en la elaboración de un análisis de las rutas de transporte público de Puerto Ordaz con las estaciones del Sistema Integral de Transporte Rápido ubicadas en las Adyacencias de Alta Vista para determinar los tiempos de conexión con las estaciones y en base a esto elaborar un modelo de simulación mediante el software Arena con el objetivo de medir los tiempos de carga y descarga de las unidades BTR( Bus de Transporte Rápido); este estudio fue realizado basado en una investigación del tipo proyecto factible, con un diseño de campo no experimental. La recolección de la información se realizó empleando técnicas como la observación directa, entrevistas no estructuradas, encuestas; con estos datos se identificó la situación actual de las rutas con la finalidad de proponer el diseño que logre visualizar la variable tiempo y que pueda hacer ajustes al sistema cuando sean necesarios los cambios requeridos por este.

PALABRAS CLAVE: sistema, redes simulación, tiempo, Arena.

INTRODUCCIÓN

El desarrollo y crecimiento demográfico de las ciudades trae consigo una serie de necesidades que deben ser atendidas, entendiendo esto como la prestación de servicios básicos óptimos a fin de brindar a la población una mejor calidad de vida, entre ellos se encuentran el agua, la salud, la vivienda, la luz , el aseo urbano y el transporte publico, siendo este ultimo de gran importancia ya que permite el traslado de las personas a sus diferentes destinos; una variable que permite medir el nivel de desarrollo de una ciudad o país es el servicio de transporte urbano e interurbano en sus distintas modalidades como lo pueden ser un metro, la flota de autobuses, taxis, metro buses , tren, entre otros, de manera tal que representa e implica una cadena que esta relacionada y cohesionada con la economía pues estos medios permiten trasladar el flujo de personas que representa la fuerza laboral y el empuje económico de una nación, por lo cual entre mejor y mas óptimos sea estos medios de transportes la economía crecerá en la misma proporción y se convertirá así en un indicador que puede medir el nivel de competitividad y de este modo atraer inversiones, este diagnostico del sistema del transporte publico proporciona a los líderes políticos y empresariales información para analizar situaciones y formular estrategias, así como también, identificar fortalezas y debilidades y ubicarlos en una escala de competitividad que mida su atractivo en la economía. Este índice se convierte en un reflejo del nivel de desarrollo de los países en general, y constituye un importante instrumento de análisis; de allí la trascendencia que tiene para los gobiernos y sectores empresariales, el implantar políticas económicas y crear un ambiente económico propicio para mejorar la prestación de un servicio eficiente del transporte público.

Ciudad Guayana es considerada una de las zonas más importantes de generación de ingresos del país, debido a las diversas empresas con las que cuenta, esta ciudad ha tenido un crecimiento vertiginoso en los últimos años debido precisamente a la llegada de numerosas familias que han venido en busca de nuevas oportunidades, este desarrollo poblacional ha provocado la movilización de una población que conecta dos ciudades en una sola como lo son San Félix Y Puerto Ordaz , consciente de ello la gobernación del estado Bolívar ha creado una empresa de Transporte destinada a la prestación de servicio de movilización para la comunidad bolivarense como lo es Transbolívar para brindar a los usuarios un servicio de excelente calidad. El siguiente trabajo de investigación esta orientado a brindar a Transbolivar información a través de una herramienta de investigación de operaciones como los es la simulación el cual va a permitir conocer el comportamiento de las variables: tiempo, flujo de personas, distancias las cuales pertenecen a las rutas internas de zona de los Olivos, Villa Asia y que se conectaran a las diferentes estaciones del sistema integral de Bus De Transporte Rápido De acuerdo con la finalidad del estudio, la investigación está estructurada de la siguiente manera:

Capítulo I. El Problema: Donde se explica la situación actual existente, se formulan los objetivos, se delimita y justifica la investigación. Capítulo II. Generalidades de la empresa. Presenta una breve descripción de la empresa, misión, visión, valores, ubicación geográfica y las funciones donde se desarrollara la investigación. Capítulo III. Marco Teórico: Contiene los antecedentes de las investigaciones así como también aspectos teóricos utilizados como herramienta y sustento del estudio realizado. Capítulo IV. Marco Metodológico: En este capítulo se describen el tipo y diseño de la investigación así como las técnicas e instrumentos utilizados. Capítulo V Situación Actual. Este capitulo contiene una descripción del estado de las rutas internas de Puerto Ordaz y finalmente el Capítulo VI que arroja el análisis y los resultados obtenidos en la investigación.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

En este capítulo se describe la necesidad existente en la empresa Transbolivar de conocer la situación actual del sistema de Transporte público de la ciudad de Puerto Ordaz debido a que este sistema de transporte es el que alimentara las estaciones de transferencia que pertenecen al sistema integral de Bus de Transporte Rápido

Antecedentes del problema

El transporte entendido como la capacidad de desplazar personas o materiales de un sitio a otro, es tan antiguo como el hombre, al principio caminar con todos sus enseres era la única forma de moverse que tenían los antepasados, sin embargo, pronto el hombre descubrió la rueda inspirado en los troncos de arboles que se usaban para desplazar cargas pesadas; no obstante, el primer instrumento de transporte fueron las balsas de troncos, de cualquier modo, el transporte fluvial tiene miles de años ya que las tribus primitivas, en sus migraciones atravesaron ríos y hace 6000 años ya se construían votes y se conocía la vela. En cuanto al transporte terrestre su primera gran innovación fue la domesticación de animales, como el caballo. Este comenzó a utilizarse en oriente próximo para llevar de un sitio a otro tanto cargas como personas hace 5000 años, pero ya antes ya se usaba el buey. La revolución industrial, que comenzó durante el siglo XVIII en Inglaterra, cambio por completo los sistemas de transporte, se construyeron redes de canales fluviales para facilitar el movimiento de cargas pesadas. Y sobre todo, la invención de la maquina de vapor dio lugar a la aparición del ferrocarril, que dominó el transporte terrestre hasta la aparición del automóvil a finales del siglo XIX. Como en toda sociedad que va creciendo y desarrollándose, esta va demandando cada día la necesidad de mejorar los servicios y el transporte publico es uno de ellos de no ser así, los sistemas colapsarían ante la inestabilidad entre la oferta y la demanda haciéndose evidente en la población. En un trabajo realizado por QUINTERO y GARCIA 2013 en el municipio Caroní a través de entrevistas personalizadas a los transportistas se logró evaluar algunos aspectos relacionados con el servicio del transporte público en el municipio, entre ellos, el estado de las unidades y se determinó que el 65% de las unidades se encuentra en perfecto estado, mientras que un 35% se encuentra regular; de lo que se infiere que es de suma necesidad que las asociaciones civiles de transporte público del municipio Caroní, organicen los servicios de mantenimiento con la introducción de programas de mantenimiento preventivo y correctivo a través de la elaboración de cronogramas de mantenimientos mensuales para las unidades de transporte, lo cual mejorará la calidad del servicio prestado, lo cual de no hacerse estaría aun mas deteriorada afectando así la comunidad. La crisis del transporte público en Ciudad Guayana, se viene suscitando principalmente a la falta de visión en esta área de crecimiento, tanto es así que esta ciudad enfrenta el grave problema del deterioro en el servicio de transporte público, por lo cual la inseguridad y precariedad son denominadores comunes en el transporte público del municipio Caroní, donde abundan los vehículos clase C; los choferes de transporte públicos perteneciente de la economía informal con unidades usadas y en mal estado, se vieron en la necesidad de cubrir el transporte urbano en Ciudad Guayana tomando como referencia lo observado en la misma capital del estado. La utilización de las camionetas pick-up fueron utilizadas inicialmente hacia zonas rurales comprendidas entre los caseríos campesinos en la vía a Upata, como lo es El Rosario, Los Culies, por la Vía a El Pao como lo son Minas Abajo y Arriba; luego hacia la Vía a Delta Amacuro que abarca El Triunfo, Sierra Imataca, Los Castillos de Guayana, Piacoa ; y desde estos sectores rurales nombrados, estas camionetas se dirigían únicamente hacia los centros de acopios de alimentos (frutas, verduras, aliños, animales domésticos, cacerías, peces, ) como lo son los mercados municipales de la 45, El Gallo, Chirica, San Félix, posteriormente se incorporaron los mercados de Unare y Puerto Ordaz.

Las gestiones e ineficiencia en los diferentes proyectos de los distintos gobiernos.

La falta de coordinación entre la comunidad y el sector gubernamental.

La planificación de las rutas de transporte publico por parte de la dirección regional de trasporte terrestre.

La falta de repuestos para reparar los vehículos dañados

La ausencia de indicadores que permitan medir el servicio de Transporte Publico

La improvisación en el sistema para implementar medios de transporte no adecuados

La inestabilidad política

Debido a lo antes descrito esta situación ha traído como consecuencia el colapso del sistema de transporte en Ciudad Guayana ocasionando así un malestar en la población por esta razón las autoridades gubernamentales se han visto en la necesidad de mejorarlo, modernizarlo y hacerlo mas competitivo, en función de ello la gobernación del estado Bolívar crea Transbolívar, una empresa que se ha encargado de incorporar nuevas unidades para trasladar la población entre Puerto Ordaz y San Félix, debido a la construcción de el nuevo Sistema Integral de Transporte, Transbolivar realiza la construcción de estaciones donde se estacionaran las unidades de BTR (Bus de Transporte Rápido), varias de estas paradas están en Alta Vista, considerando lo anterior Transbolivar desea conocer el flujo de personas que se trasladan desde el sector de los Olivos hacia Alta Vista y T el tiempo que tendrían que estacionarse las unidades BTR en las estaciones para cargar los pasajeros Justificación La importancia de diseñar un modelo de simulación que permita conocer el comportamiento de la variable tiempo en las estaciones de transferencia del Sistema Integral Bus de Transporte Rápido radica en la necesidad existente en la empresa Transbolívar, de contar con información a través de un modelo evaluativo que permita determinar la duración de las unidades BTR en las estaciones para cargar los pasajeros.

Limitaciones Las limitaciones para realizar este estudio radican en la disponibilidad de los entes encargados de brindar la información y aparte de ello la movilización sin vehículo por los diferentes sectores de la ciudad para realizar las mediciones, muestreos y realizar las encuestas a la población. El radio de acción de este estudio esta delimitado a la zona comprendida entre las estaciones del BTR( Bus de Transporte Rápido) frente al terminal de pasajeros de Puerto Ordaz y las estaciones adyacentes al palacio de Justicia, es decir, la fronteras este-oeste de Alta Vista.

OBJETIVO GENERAL

Elaborar un análisis de la red de transporte público de Puerto Ordaz con las estaciones del Sistema Integral de Transporte Rápido perteneciente a la empresa Transbolivar del Municipio Caroní 1.2.1OBJETIVOS ESPECIFÍCOS

Diagnosticar la situación actual de las rutas de transporte público.

Determinar el flujo máximo de personas y el tiempo para la conexión desde el sector los olivos a las estaciones del Sistema Integral de Bus Transporte Rápido en Alta Vista.

Precisar mediante un modelo de redes la ruta más corta de la red Villa Asia- Hospital Uyapar- Alta Vista.

Analizar estadísticamente el comportamiento de los tiempos entre llegadas, carga y descarga de los pasajeros para su conexión con la estación Terminal BTR (Bus de Transporte Rápido) localizada frente a Transbolivar

Proponer un modelo de simulación considerando la variable tiempo.

CAPÍTULO II

GENERALIDADES DE LA EMPRESA

A continuación se presenta una breve descripción de la empresa, la cual contiene la identificación, historia, ubicación geográfica, misión, visión, valores corporativos, la estructura jerárquica, así como también el objetivo y funciones.

RESEÑA HISTÓRICA

La empresa Transporte Público del Estado Bolívar TRANSBOLÍVAR C.A, es una Empresa de Producción Social Indirecta (EPSI), con capital accionario 100% de la Gobernación del Estado Bolívar, fue creada mediante Decreto del Ejecutivo del Estado Bolívar Nº 194 de fecha 28 de Mayo del año 2007 y se encuentra debidamente inscrita ante el Registro Mercantil Segundo de la Circunscripción Judicial del Estado Bolívar bajo el Tomo de Fecha 4 de Agosto de 2008.

VISIÓN

Ser una empresa de referencia nacional en la prestación de servicio de transporte público Urbano e Interurbano, de calidad, eficiencia, oportunidad, confort, seguridad, con un talento humano comprometido, con vocación de servicio, y un parque automotor renovado en armonía con el ambiente orientado a satisfacer las necesidades del usuario.

MISIÓN

Satisfacer las necesidades de movilización de la población bolivarense, mediante la prestación del servicio de transporte público de forma urbano e interurbano, de calidad y confort, a bajo costo apoyándonos en la gestión del Poder Popular, cumpliendo las Leyes de tránsito vigentes a fin de contribuir al mejoramiento continuo del servicio.

POLÍTICA DE LA CALIDAD

Generar bienestar social a las comunidades, prestando un servicio de transporte público interurbano, a través de autobuses acondicionados para brindar a nuestros usuarios un servicio de excelente calidad, con un talento humano calificado que promueva una buena relación del operador con la comunidad, conceptualizado en la mejora continua de la eficacia del Sistema de Gestión de la Calidad.

Objetivos de la Calidad

Prestar el servicio de transporte público urbano e interurbano del Estado Bolívar.

Asegurar la operatividad de las unidades garantizando el servicio de transporte público a la comunidad.

Mejorar continuamente la eficacia de los procesos de la organización.

Fortalecer de forma permanente el talento humano.

VALORES DE LA ORGANIZACIÓN Honestidad

Las acciones ejecutadas por el personal de Transbolívar C.A, derivadas del cumplimiento de sus deberes institucionales están alineadas con lo establecido en la filosofía de la gestión de la organización. Se esmeran por cumplir el compromiso adquirido con la comunidad.

Responsabilidad Los trabajadores y trabajadoras de Transbolívar C.A., asumen cabal y oportunamente las obligaciones Individuales y colectivas ante las consecuencias derivadas del cumplimiento de sus deberes, nuestra prioridad es la prestación del servicio de transporte público requerido por los ciudadanos y ciudadanas del estado Bolívar.

Respeto Transbolívar C.A., se caracteriza por contar con trabajadores y trabajadoras de aptitud positiva, amable y educada. Teniendo como visión fomentar las relaciones interpersonales y el trabajo en equipo, creando un ambiente de seguridad y cordialidad tanto al personal de la organización como a la comunidad Compromiso En Transbolívar C.A, cada trabajador y trabajadora en concordancia con la misión del servicio de transporte público, sin desvirtuar la filosofía de la institución por intereses personales o lucrativos. Conscientes de nuestras capacidades nos esforzamos para alcanzar la mejor alternativa o solución para el colectivo.

Participación Los trabajadores y trabajadoras de Transbolívar C.A., impulsan el desarrollo local a través de la integración de la comunidad, demostrando responsabilidad para la institución a fin de mejorar el servicio del transporte público.

Humanismo Las acciones ejecutadas por el personal de Transbolívar C.A, busca garantizar la satisfacción de la comunidad, brindando un servicio de transporte de bajo costo, eficiente y de calidad.

ESTRUCTURA ORGANIZATIVA

La empresa TRANSBOLIVAR C.A, se encuentra conformada por:

Estructura Organizativa de la Empresa

Fig.2.1 Estructura organizativa de Transbolivar Fuente: Transbolivar

Descripción del área de pasantía

GERENCIA GENERAL Adscripción: Unidad de Apoyo, adscrita a la Presidencia de la Empresa.

Objetivo: Planificar, dirigir y coordinar los procesos operacionales y administrativos en la Empresa TRANSBOLIVAR C.A., que garanticen la prestación de un servicio de transporte público de carácter social, en rutas urbanas e interurbanas, con eficiencia y confiabilidad en beneficio de las comunidades del Estado Bolívar. Cargo Responsable de las funciones: Gerente General, bajo supervisión general del Presidente o Presidenta. Funciones:

Dirigir y coordinar los procesos de formulación de los planes y programas necesarios para la operación de la Empresa.

Asistir y apoyar a la Junta Directiva en el cumplimiento de los objetivos y metas establecidas.

Elaborar informes, cuentas, presentaciones y otros trabajos que sean requeridos por la Presidencia de la Empresa.

Evaluar los procesos administrativos y de gestión, analizando resultados y aplicando los correctivos del caso.

Coordinar que la ejecución de los programas y proyectos de las unidades, se realicen con calidad y en tiempo estimado.

CAPÍTULO III

MARCO TEÓRICO

En el presente capítulo se plantean los antecedentes de trabajos similares relacionados con la investigación y las bases teóricas que sustentan la ejecución del estudio.

Antecedentes

Para el desarrollo de la investigación será necesario la revisión de trabajos previos, relacionados con la situación objeto planteada, entre estos se tiene:

CAMBRIDGE (2010), Realizó una investigación con el propósito de elaborar un estudio y evaluación del servicio de Transporte perteneciente a la UNEXPO vicerrectorado de Puerto Ordaz, con el objetivo de optimizar sus operaciones y reducir los costos. Se propusieron nuevas rutas, mediante la utilización de la herramienta denominada programación lineal específicamente para la ruta de villa Colombia tomando en consideración las rutas de Vista al Sol Y Core 8 Por otro lado TORREALBA (2013), realizó un trabajo con la finalidad de elaborar un análisis de eficiencia para la optimización en las medidas de desempeño del sistema de Transporte público "Transbolívar C.A" del Estado Bolívar; este estudio fue realizado en la coordinación de sistemas de Transbolívar basado en una investigación de tipo no experimental, de campo y descriptiva. La recolección de información se realizo empleando técnicas como la observación directa, fuentes de datos primarias, secundarias y entrevistas; con estos datos se procedió a diseñar el software de simulación Arena un modelo del sistema en estudio mediante el cual se emplearon resultados acerca del comportamiento actual del ciclo que cumple la ruta urbana 25 de Marzo- UD338. Luego se analizo el desempeño del mismo y en función de ello se realizo un análisis de eficiencia para el diagnostico del sistema de Transporte.

Los trabajos anteriores al ser del área de Transporte son un punto de apoyo para la investigación que se desarrollará en este trabajo ya que contienen conceptos, teorías que serán útiles para el análisis y presentación de resultados.

Bases teóricas

Modelos de optimización de redes

Los problemas de optimización de redes surgen en una gran variedad de situaciones. Las redes de transporte, eléctrica y de comunicaciones predominan en la vida diaria. La representación de redes se utiliza ampliamente en áreas tan diversas como producción, distribución, planeación de proyectos, localización de instalaciones, administración de recursos y planeación financiera, de hecho una representación de redes proporciona un panorama general tan poderoso y una ayuda conceptual para visualizar las relaciones entre los componentes de los sistemas, que se usa casi en todas las áreas científicas, sociales y económicas.

Uno de los mayores desarrollos recientes en investigación de operaciones ha sido el rápido avance tanto en la metodología como en la aplicación de los modelos de optimización de redes. La aparición de algunos algoritmos ha tenido un impacto importante, al igual que las ideas de las ciencias de la computación acerca de estructura de datos y la manipulación eficiente de los mismos. En consecuencia ahora se dispone de paquetes de computación que se usan para resolver problemas muy grandes que no se habrían podido manejar dos o tres décadas atrás.

Terminología de redes.

Una red consiste en un conjunto de puntos y un conjunto de líneas que unen ciertos pares de puntos. Los puntos se llaman nodos (o vértices); por ejemplo, la red de la fig. 9.1 tiene siete nodos representados por siete círculos. Las líneas se llaman arcos (o ligaduras, aristas o ramas); por ejemplo, la red de la fig. 9.1 tiene 12 arcos que corresponden a los doce caminos del sistema del parque. Los arcos se etiquetan para dar nombre a los nodos en sus puntos terminales; por ejemplo, AB es el arco entre los nodos A y B en la figura 9.1 los arcos de una red pueden tener algún tipo de flujo que pasa por ellos, por ejemplo, el flujo de tranvías sobre los caminos, el flujo de carros por una carretera; si el flujo a través de un arco se permite solo en una dirección, se dice que el arco es un arco dirigido. La dirección se indica agregando una cabeza de flecha al final de la línea que representa el arco.

Si el flujo a través de un arco se representa en ambas direcciones (como en una tubería que puede usar para impulsar fluidos en ambas direcciones), se dice que el arco es un arco no dirigido. Una red que contiene solo arcos dirigidos se llama red dirigida. De igual manera, si todos los arcos so no dirigidos, se dice que se trata de una red no dirigida. Una red con una mezcla de arcos dirigidos y no dirigidos (o incluso una con todos sus arcos no dirigidos) se puede convertir en una red dirigida, si se desea, sustituyendo cada arco no dirigido por un par de arcos no dirigidos en direcciones opuestas. Cuando dos nodos están unidos por un arco surge la pregunta natural de si están conectados por una serie de arcos. Una trayectoria entre dos nodos es una sucesión de arcos distintos que conectan estos nodos por ejemplo, una de las trayectorias que conectan a los nodos O y T de la fig. 9.1 es la sucesión de arcos OB-BD-DT (O-B-D-T), y viceversa.

Fig.3.2 sistema de caminos Fuente: Lieberman

Modelo de Flujo Máximo

Se trata de enlazar un nodo fuente y un nodo destino a través de una red de arcos dirigidos. Cada arco tiene una capacidad máxima de flujo admisible. El objetivo es el de obtener la máxima capacidad de flujo entre la fuente y el destino.

Características:

Todo flujo a través de una red conexa dirigida se origina en un nodo, llamado fuente, y termina en otro nodo llamado destino.

Los nodos restantes son nodos de trasbordo.

Se permite el flujo a través de un arco sólo en la dirección indicada por la flecha, donde la cantidad máxima de flujo está dada por la capacidad del arco. En la fuente, todos los arcos señalan hacia fuera. En el destino, todos señalan hacia el nodo.

El objetivo es maximizar la cantidad total de flujo de la fuente al destino. Esta cantidad se mide en cualquiera de las dos maneras equivalentes, esto es, la cantidad que sale de la fuente o la cantidad que entra al destino.

El problema de flujo máximo se puede formular como un problema de programación lineal, se puede resolver con el método simplex y usar cualquier software. Sin embargo, se dispone de un algoritmo de trayectorias aumentadas mucho más eficientes. El algoritmo se basa en dos conceptos intuitivos, el de red residual y el de trayectoria aumentada.

La simulación

La simulación es un procedimiento cuantitativo que describe un proceso al desarrollar un modelo del mismo y después conducir una serie de experimentos de tanteos organizados para predecir el comportamiento del mecanismo con el tiempo. El observar los experimentos es muy parecido a observar el proceso en operación. Para encontrar cómo reaccionaría el proceso real a ciertos cambios, podemos producir estos cambios en nuestro modelo y simular la reacción del proceso real a ellos.

Por ejemplo, al diseñar un avión, el diseñador puede resolver varias ecuaciones que describen la aerodinámica del avión. O, si aquellas ecuaciones son demasiado difíciles de resolver, se puede construir un modelo a escala y observar su conducta en el túnel de viento. En la simulación, se construyen modelos matemáticos que no se pueden resolver y se corren con datos de prueba para simular la conducta del sistema. Otros ejemplos: la prueba de medicinas en animales de laboratorio, las pruebas simulan las respuestas de los humanos. El manejo de automóviles en pistas de prueba, simulan el ambiente que enfrentará el automóvil.

La simulación es un sustituto apropiado para la evaluación matemática de un modelo en muchas situaciones. Aunque también involucra suposiciones, éstas son tratables. El uso de la simulación permite proporcionar una percepción clara a ciertos problemas de toma de decisiones donde la evaluación matemática de un modelo no es posible.

En general los modelos de simulación difieren de los modelos matemáticos en dos aspectos:

Los modelos de simulación normalmente no se diseñan para encontrar soluciones óptimas o mejores, como se hace en la programación lineal. En su lugar se evalúan diversas alternativas propuestas y se toma una decisión con base en la comparación de resultados. Es decir, se evalúa el rendimiento de un sistema previamente especificado.

Los modelos de simulación generalmente se centran en las operaciones detalladas, ya sean físicas o financieras, del sistema. El sistema se estudia mientras opera durante el tiempo y se incluyen los efectos de los resultados de un período en el siguiente. A diferencia de los modelos matemáticos, los modelos de simulación pueden representar al sistema como un todo y no en forma parcial. Como resultado de esto, todas las relaciones de causa y efecto entre los diferentes componentes del modelo son consideradas en todos los experimentos del sistema. Por otro lado, la simulación permite calcular no sólo los valores esperados (medias) de las medidas descriptivas del rendimiento de un sistema, sino también sus valores extremos. Esto es, la simulación nos brinda no sólo los valores esperados de las medidas de rendimiento relevantes, sino que además nos da sus variancias.

Por ejemplo: considere la construcción de un modelo de una fábrica que elabora una serie de productos. Un modelo de programación lineal podría desarrollar la combinación óptima de productos. Un modelo de simulación detallado podría tratar los aspectos específicos de cómo se programaría la fábrica para obtener la combinación de productos deseada, teniendo en cuenta los tiempos de preparación de las máquinas, el tiempo de espera antes del procesamiento y otros detalles que no pueden incluirse en la formulación de la programación lineal.

De aquí la importancia de tratar una de las herramientas de la ciencia de la administración, utilizada con mayor frecuencia, la simulación. Se presentarán los conceptos y procedimientos de la simulación en computadora. Se hablará de los distintos lenguajes de simulación.

El mundo moderno impone grandes demandas en el ámbito tecnológico y profesional. Para que las grandes corporaciones, los medianos y pequeños negocios puedan subsistir o fortalecer sus ventajas competitivas, sus directivos o dueños tienen que emplear los medios y los procesos adecuados para levantar datos sobre la operación y funcionamientos de sus organizaciones y el medio ambiente que las rodea. Posteriormente se procesan esos datos para convertirlos en información que les permita identificar nuevas oportunidades para hacer negocios y concretizarlas mediante la asignación óptima de los recursos disponibles de sus organizaciones.

El mundo de hoy pide productos y servicios de excelente calidad, de bajo precio, a la medida del cliente y con un tiempo de entrega inmediato. En este ambiente de negocios los directivos requieren de herramientas de análisis para apoyar su Toma de Decisiones y hacer frente a la revolucionada y dinámica incertidumbre que rodea a sus negocios. ¿Cuál sería la herramienta para un tomador de decisiones que le permitiera analizar no sólo el funcionamiento presente de su organización o de alguno o varios de sus componentes, sino también su comportamiento futuro a la luz de diferentes diseños o diversos escenarios? Esto es, una herramienta con la habilidad de comprimir el tiempo para observar el comportamiento y evolución de un sistema bajo diferentes alternativas de diseño.

¿Qué valor tendría para el directivo o responsable de conducir un proyecto aquella herramienta que le permita administrar más efectivamente el comportamiento aleatorio de los elementos internos de su organización o el de los componentes de su medio ambiente? ¿Qué herramienta daría margen al "Whatif" en forma solvente, tangible y objetiva?

La simulación computacional es la respuesta a todas estas preguntas. Es por mucho la herramienta más empleada en el modelado organizacional. Su empleo requiere del diseño de un modelo del sistema bajo estudio, de la ejecución de dicho modelo en una computadora bajo condiciones específicas de experimentación y del análisis de los resultados arrojados por el proceso de experimentación con el objetivo de brindar pautas de comportamiento en la toma de decisiones.

Existen distintas técnicas para imitar o simular las diferentes operaciones o procesos que se realizan en la vida real y que son objeto de interés. A este conjunto de procesos se le conoce comúnmente como Sistema. Para ser estudiado dicho sistema por lo general se efectúan suposiciones sobre su comportamiento, las cuales llegan a tomar una forma matemática y constituir un modelo que es utilizado para poder comprender con mayor facilidad el comportamiento del sistema.

Sin embargo, en la mayoría de los casos los sistemas de interés son muy complejos, lo cual no permite que los modelos que los representan sean evaluados analíticamente. Surge aquí la posibilidad de que dichos modelos pueden ser estudiados mediante la simulación computacional.

La simulación es una herramienta de la Investigación de Operaciones y de gran utilidad para la toma de decisiones. Esta técnica, es útil para representar sistemas reales y así visualizar todos y cada uno de sus componentes, las formas en que interactúan y las políticas que los rigen.

Fig. 3.1 proceso de simulación Fuente: www.monografias.com/ simulación

Se considera a la Simulación como un proceso que consiste en construir un modelo descriptivo de un sistema real, con el propósito de estudiar el comportamiento de dicho sistema a través del tiempo; con la ventaja de que no es necesario interrumpirlo (si es muy costoso), destruirlo (si se desea saber sus límites máximos de resistencia) o construirlo (si es sólo un propuesto).

El proceso para el desarrollo exitoso de un modelo de simulación, consiste en empezar con un modelo simple, el cual puede ser enriquecido de una manera evolutiva para satisfacer los requerimientos de solución de un problema. A. M. Law y M.G. McComas (Héctor Vargas."Simulación: Mucho más que una herramienta". Revista Vanguardia de Agosto de 1994. Facultad de Ingeniería del CETYS) mencionan los siguientes elementos para el éxito de un proyecto de simulación:

Conocimiento de la metodología de la simulación, modelos probabilísticos de investigación de operaciones, teoría de probabilidad y estadística.

Formulación correcta del problema.

Información adecuada sobre la operación del sistema.

Modelación adecuada de la aleatoriedad del sistema.

Escoger el software adecuado y utilizarlo correctamente.

Validar el modelo y su credibilidad.

Utilizar los procedimientos estadísticos adecuados para interpretar los resultados de la simulación.

Utilizar técnicas adecuadas de administración de proyectos.

Los pasos que a continuación se presentan son una guía para el desarrollo de un estudio de simulación, el tiempo requerido para cada paso depende del sistema a modelar; asimismo, algunos proyectos de simulación pueden requerir algunos pasos no incluidos.

Pasos del Proceso de Simulación: Tabla 3.1

Fuente: www.monografias.com/ simulación

Problema o área de Oportunidad

La mayoría de los problemas prácticos son inicialmente comunicados al equipo de trabajo en una forma vaga e imprecisa. Por tal motivo, el primer paso para toda investigación es estudiar los defectos o necesidades del sistema y el desarrollo para una buena definición del problema a ser considerado (simplificado). Este proceso es crucial ya que afecta de una manera relevante las conclusiones finales. Además, es difícil obtener el resultado correcto proveniente de un problema mal planteado. Los problemas en los sistemas suelen ser importantes por la magnitud económica de los recursos involucrados. También son relevantes porque el problema es nuevo, no está definido y requiere de una solución inmediata. O bien el problema es importante porque es muy complejo y se requiere de un equipo multidisciplinario que lo aborde cuantitativamente y cualitativamente. Para fines prácticos un problema surge si:

Existe el deseo de transformar la realidad o parte de ésta debido a que su comportamiento no es el esperado o deseado,

Existe más de una manera (solución) de lograr esa transformación de la realidad y

No se sabe cuál de todas las maneras (soluciones) es la más adecuada, la mejor.

Los sistemas Según Smith and Taylor (Hamdy A. Taha. "Simulation Modeling and SIMNET". Prentice Hall. Primera edición. New Jersey, 1988) un sistema está definido por una colección de entidades, por ejemplo, personas o máquinas, las cuales actúan e interactúan entre sí para obtener un mismo fin. Un ejemplo sería una firma de negocios, la cual puede ser vista como un sistema que produce y vende productos, mantiene inventarios, contrata personal y realiza otras funciones para sobrevivir y crecer económicamente en el sector industrial en el que participa.

Por las definiciones anteriores se puede apreciar que los sistemas son entidades holísticas organizadas. Esto es: su totalidad es mayor que la suma de sus partes y poseen una estructura jerárquica de subsistemas y a la vez forman parte de suprasistemas, lo cual lleva al analista que emplea este enfoque de solución de problemas a definir la frontera del sistema con su medio ambiente.

Los sistemas pueden ser vistos desde múltiples perspectivas:

Origen: naturales, aquéllos creados por la naturaleza; artificiales, los creados por el hombre, o mixtos.

Tamaño: suprasistemas, sistema, subsistema.

Comunicación con su medio ambiente: cerrados, aquéllos que no interactúan con su medio ambiente, como los átomos, la moléculas y los sistemas mecánicos; y abiertos, los que si interactúan con su medio ambiente como los sistemas orgánicos (plantas y animales).

Comportamiento: determinísticos o probabilísticos.

Evolución en el tiempo: estáticos o dinámicos.

Desde la perspectiva de la simulación, un sistema que es objeto de estudio puede ser discreto o continuo, estático o dinámico, determinístico o probabilístico. Estos calificativos dependen en cierta medida del comportamiento de las denominadas variables de estado, es decir, aquellas variables que están en función del tiempo y que muestran cómo el sistema evoluciona a través de éste.

El estado de un sistema se define como la colección de variables necesarias para describir a un sistema en un punto particular del tiempo relativo a los objetivos de un estudio. Un sistema está caracterizado por un conjunto de variables; cada combinación de valores de las variables representa un estado del sistema.

Estado Transitorio: Condiciones iníciales de un sistema. Cambios bruscos en la variable de respuesta del sistema.

Estado Estable: La distribución de probabilidad de la variable de respuesta no cambia en el tiempo. Matemáticamente: El periodo de tiempo durante el cual la variable de respuesta ya no cambia. Pragmáticamente: Cuando la respuesta del sistema no afecte al siguiente sistema/ proceso.

Un sistema discreto es aquél en el que las variables de estado cambian sólo en un número finito (contable) de puntos en el tiempo, mientras que en un sistema continuo las variables de estado cambian continuamente con respecto al tiempo. Un ejemplo de sistema discreto sería un banco en el que sus variables de estado es el número de clientes presentes, ya que sólo cambia cuando llega un cliente o cuando se le ha proporcionado el servicio. Por otra parte, el vuelo de un avión es un ejemplo de un sistema continuo, pues sus variables de estado, tales como velocidad y posición, cambian continuamente con respecto al tiempo. Cabe aclarar que pocos son los sistemas en la práctica que son completamente discretos o continuos.

La mayoría de los sistemas no están aislados, sino que se encuentran en un medio ambiente que afecta a su comportamiento. Por ejemplo, la demanda de los consumidores sobre los productos de una compañía afecta al sistema de producción de la organización. Por otro lado, la calidad de los productos de la compañía puede ser un factor de influencia sobre los consumidores. Con esto se quiere sugerir que existe una continua interacción entre el sistema y el medio ambiente que lo rodea.

Definir la frontera de un sistema (alcance) resulta generalmente algo complicado, puesto que hay que decidir qué elementos deben ser considerados como parte del sistema y cuáles no. Esta dificultad se deriva primeramente porque los sistemas están compuestos de varios subsistemas, y segundo porque la mayoría de los sistemas son subsistemas de otros más grandes. Considerar sistemas muy pequeños puede orillar a la suboptimización; por otro lado, los sistemas tienden a interactuar o empalmarse con otros sistemas. Por último, aun cuando la frontera ha sido determinada, con frecuencia se requiere que haya conexiones con el medio ambiente.

Aunque la frontera de un sistema puede ser física, al determinar el contexto o frontera de un sistema es mejor pensar en términos de causa y efecto. De esta manera, una vez establecida una definición tentativa del sistema, éste puede verse afectado por algunos factores externos. Si dichos factores controlan su funcionamiento en forma total, no hay razón para experimentar con dicho sistema, pero si la influencia de tales factores es parcial, entonces hay que decidir si:

Redefinir el sistema para incluir estos factores.

Ignorar dichos factores.

Considerar a dichos factores externos como insumos al sistema.