Métodos cuantitativos para administración

624 Pages·2010·7.85 MB·Spanish

by  Frederick S. Hillier

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Métodos cuantitativos
para administración
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CapítuMloé Dtoideocsi scéuiasntitativos
para administración
Tercera edición
Frederick S. Hillier
Stanford University
Mark S. Hillier
University of Washington
Casos desarrollados por
Karl Schmedders
Northwestern University
Molly Stephens
Quinn, Emanuel, Urquhart, Oliver & Hedges LLP
Revisión técnica:
Marcia González Osuna
Matemática,
Facultad de Ciencias, UNAM
Maestría en Ingeniería Industrial,
Universidad de Arizona
Silvina Hernández García Sergio Fuentes Maya
Idalia Flores de la Mota Jorge Luis Rojas Arce
Susana Casy Téllez Ballesteros Andrés Mota Solórzano
Ricardo Torres Mendoza
División de Ingeniería Mecánica e Industrial,
Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional Autónoma de México
Marco Antonio Montúfar Benítez Gilberto Pérez Lechuga
Centro de Investigación Avanzada en Ingeniería Industrial,
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • LISBOA
MADRID • NUEVA YORK • SAN JUAN • SANTIAGO
SÃO PAULO • AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVA DELHI
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Director Higher Education: Miguel Ángel Toledo Castellanos
Director editorial: Ricardo Alejandro del Bosque Alayón
Editor sponsor: Jesús Mares Chacón
Editor de desarrollo: Edmundo Carlos Zúñiga Gutiérrez
Supervisor de producción: Zeferino García García
Traductores: Ma. Guadalupe Cevallos A., M. Elizabeth Treviño R. y Adolfo Deras Quiñones
MÉTODOS CUANTITATIVOS PARA ADMINISTRACIÓN
Tercera edición
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra,
Por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor.
DERECHOS RESERVADOS © 2008 respecto a la segunda edición en español por
McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S. A. DE C. V.
A Subsidiary of The McGraw-Hill Companies, Inc.
Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A,
Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe,
Delegación Álvaro Obregón,
C. P. 01376, México, D. F.
Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Núm. 736
ISBN 10: 970-10-6532-8
ISBN 13: 978-970-10-6532-7
(ISBN: 970-10-3362-0 edición anterior)
Traducido de la tercera edición en inglés de la obra: INTRODUCTION TO MANAGEMENT SCIENCE;
A MODELING AND CASE STUDIES APPROACH WITH SPREADSHEETS
Copyright © MMVIII by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved.
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Impreso en México Printed in Mexico
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A nuestras esposas, Ann y Christine, por su
incondicional apoyo y a la memoria de un muy
apreciado mentor, Gerald J. Lieberman, quien
fue uno de los verdaderos gigantes en nuestro
campo.
Frederick S. Hillier
Mark S. Hillier
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Acerca de los autores
Frederick S. Hillier es profesor emérito de investigación de operaciones en la Stanford University. Al
Dr. Hillier se le conoce especialmente por su texto clásico Introduction to Operations Research (Intro-
ducción a la investigación de operaciones), que ha recibido premios y que escribió en colaboración
con el finado Gerald J. Lieberman, y que ha sido traducido a más de una docena de idiomas, actual-
mente se encuentra en su 8a. edición. La 6a. edición obtuvo mención honorífica del Lachester Prize de
1995 (mejor publicación en idioma inglés de cualquier tipo en el campo), y al Dr. Hillier también se le
concedió el 2204 INFORMS Expository Writing Award para la 8a. edición. Entre otras de sus obras
se cuentan The Evaluation of Risky Interrelated Investments, Queueing Tables and Graphs, Introduction
to Stochastics Models in Operations Research, e Introduction to Mathematical Programming. Obtuvo
una licenciatura en ingeniería industrial y un doctorado en investigación de operaciones y ciencia
administrativa de la Stanford University. Se le concedieron muchos premios en preparatoria y en
la universidad por trabajos en matemáticas, debates y música; obtuvo el primer lugar en su clase de
ingeniería y se le aceptó como miembro de tres organizaciones nacionales (National Science Founda-
tion, Tau Beta Pi, y Danforth) por sus estudios de maestría. Las investigaciones del Dr. Hillier se han
extendido a diversas áreas, como la programación integral, la teoría de las colas y sus aplicaciones,
el control estadístico de calidad, y la administración de operaciones y de la producción. También
obtuvo un importante premio por sus investigaciones en el área de la elaboración de presupuestos
de capital. En dos ocasiones se le eligió como funcionario nacional de sociedades profesionales y
ha prestado sus servicios en muchos cargos profesionales y editoriales de importancia. Por ejemplo,
fungió como vicepresidente en las reuniones de The Institute of Management Sciences, como pre-
sidente del comité de publicaciones y editor asociado de Management Science, y como presidente
co-general de una reunión internacional. En la actualidad sigue trabajando como editor fundador
de las series en International Series in Operations Research and Management Science for Springer
Science + Business Media. Ha sido profesor huésped en Cornell University, la Graduate School of
Industrial Administration (Escuela de Maestría en Administración Industrial) de la Carnegie-Mellon
University, la Technical University of Denmark, la University of Canterbury (Nueva Zelanda) y el
Jugde Institute of Management Studies de la University of Cambridge (Inglaterra).
Mark S. Hillier, hijo de Fred Hillier, es profesor asociado de métodos cuantitativos en la escuela
de negocios de la University of Washington. El Dr. Hillier obtuvo su licenciatura en ingeniería del
Swarthmore College, se graduó como maestro con honores en investigación de operaciones, y como
doctor en ingeniería industrial y administración de ingeniería de la Stanford University. Como estu-
diante de licenciatura, obtuvo el McCabe Award por conseguir el primer lugar en su clase de ingenie-
ría, se le eligió como Phi Beta Kappa por sus trabajos en matemáticas, estableció marcas escolares en el
equipo masculino de natación y se le aceptó como miembro en dos asociaciones nacionales (Natio-
nal Science Foundation y Tau Beta Pi) por sus estudios de posgrado. Durante ese tiempo también
desarrolló un paquete tutorial de software sumamente completo, el OR Courseware, para el libro de
texto de Hillier y Lieberman, Introduction to Operations Research. Como estudiante de posgrado dio
un seminario a nivel doctorado en administración de operaciones en Sanford y obtuvo un premio
nacional por trabajos basados en sus disertaciones doctorales. En la University of Washington funge
actualmente como profesor en las materias de ciencia administrativa y modelado de hojas de cálculo.
Ha obtenido varios premios a la cátedra en la maestría en administración por su curso básico en
ciencia administrativa y su curso optativo en modelado de hojas de cálculo, así como un premio
a la enseñanza universitaria por sus cátedras en administración de operaciones a nivel licenciatura.
También se le ha aceptado en la Evert McCabe Endowed Faculty Fellowship. Entre sus intereses
en la investigación están el carácter común de los componentes, los inventarios, la manufactura y
el diseño de sistemas de producción. IIE Transactions concedió el premio de mejor documento de
2000-2001 a un ensayo del Dr. Hillier sobre el carácter común de los componentes.
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Acerca de los autores
de los casos
Karl Schmedders es profesor asociado titular en el Department of Managerial Economics and Deci-
sion Sciences (Departamento de Economía Administrativa y Ciencias de la Decisión) de la Kellog
School of Management en la Northwestern University, donde enseña métodos cuantitativos para
la toma de decisiones administrativa. Entre sus intereses de investigación están la aplicación de la
ciencia administrativa a la teoría económica, la teoría del equilibrio general en mercados incom-
pletos, la fijación de precios de los activos, la selección de portafolios y la economía computacional.
El Dr. Schmedders obtuvo un doctorado en investigación de operaciones de la Stanford University,
donde impartió los cursos de ciencia administrativa tanto de licenciatura como de maestría. Entre las
cátedras que impartió hubo un curso de estudios de caso en ciencia administrativa y posteriormente
se le invitó a presentar una conferencia en un evento patrocinado por el Institute of Operations
Research and Management Sciences (INFORMS o Instituto de Investigación de Operaciones y
Ciencias Administrativas) sobre su exitosa experiencia en el mismo. Ha recibido varios premios a
la enseñanza en Stanford, entre ellos el prestigiado Walter J. Gores Teaching Award. También ha
recibido reconocimientos tanto de la Kellog School of Management como de la WHU Koblenz (una
reconocida escuela de negocios en Alemania).
Molly Stephens es asociada en la oficina de Los Ángeles del despacho de Quinn, Emanuel, Urqu-
hart, Oliver and Hedges, LLP. Se graduó de Stanford, donde obtuvo una licenciatura en ingeniería
industrial y una maestría en investigación de operaciones. Ha impartido la cátedra de oratoria en la
Escuela de Ingeniería de Stanford y ha fungido como asistente de cátedra en un curso de estudios
de caso en ciencia administrativa. En esta misma calidad analizó los problemas de ciencia adminis-
trativa que surgen en el mundo real y los transformó en estudios de caso en el salón de clases. Sus
investigaciones fueron premiadas cuando obtuvo una beca para la investigación en licenciatura en
Stanford para continuar con su trabajo y cuando se le invitó a hablar en INFORMS para presentar
sus conclusiones sobre el uso exitoso de estudios de caso en clase. Después de graduarse, trabajó en
Andersen Consulting como integradora de sistemas, donde tuvo experiencia en casos reales desde
dentro, antes de recibir su grado JD de la Escuela de Derecho de la University of Texas.
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Prólogo
Durante mucho tiempo nos ha preocupado que los libros de texto tradicionales de ciencia administra-
tiva no adopten la mejor perspectiva para introducir a los estudiantes de negocios en este campo tan
emocionante. Nuestra meta al escribir este libro era romper los antiguos moldes y enseñar la materia
en formas más nuevas e innovadoras, así como más eficaces. Nos complace la respuesta favorable que
han recibido nuestros esfuerzos. Muchos revisores y usuarios de las primeras dos ediciones del
libro han expresado aprecio por sus diversas características distintivas, así como por la clara presen-
tación que hace de los temas a un nivel exactamente adecuado para sus estudiantes de negocios.
Nuestra meta en esta tercera edición ha sido aumentar las fortalezas de las primeras dos. Mark
Hillier, coautor del libro, ha obtenido varios premios a la enseñanza universitaria por sus cursos de
ciencia administrativa y modelado de hojas de cálculo en la University of Washington con con el
uso de las primeras dos ediciones, y su experiencia nos ha llevado a mejorar de muchas maneras la
presente edición. También incorporamos muchos comentarios y sugerencias de los usuarios. A todo
lo largo de este proceso, nos preocupamos especialmente por mejorar la calidad del libro, al mismo
tiempo que conservamos su orientación distintiva.
Esta orientación distintiva sigue muy estrictamente las recomendaciones del informe de 1996 del
subcomité operativo de la INFORMS Business School Education Task Force, incluyendo el extracto
siguiente:
Existen pruebas evidentes de que debe haber un cambio importante en el carácter del curso (intro-
ducción a la ciencia administrativa) en este ambiente. No se le tiene mucha paciencia a los cursos que
se centran en algoritmos. Más bien la demanda se centra en aquellos que se refieren a situaciones de
negocios, que incluyen aspectos prominentes no matemáticos, que utilizan hojas de cálculo, y que
implican la formulación y la evaluación de modelos más que la estructura de los mismos. Para un
curso así se requieren nuevos materiales de enseñanza.
Este libro se ha diseñado para suministrar los materiales de enseñanza para un curso así.
De acuerdo con las recomendaciones de esta fuerza operante, consideramos que un libro de texto
moderno de introducción a la ciencia administrativa debe incluir tres elementos clave. Como se resume
en el subtítulo del libro, éstos son: un enfoque de estudios de caso y modelos con hojas de cálculo.
HOJAS DE CÁLCULO
El enfoque moderno de la enseñanza de la ciencia administrativa claramente es el uso de hojas
de cálculo como medio fundamental para la instrucción. Tanto los estudiantes como los gerentes de
ne gocios ahora viven con hojas de cálculo, de tal manera que proporcionan un ambiente de aprendi-
zaje cómodo y disfrutable. El software moderno de hojas de cálculo, inclusive el Microsoft Excel que
se utiliza en esta obra, puede usarse en la actualidad para hacer una verdadera ciencia administra-
tiva. Para los modelos a escala del estudiante (incluidos muchos modelos prácticos del mundo real),
las hojas de cálculo son una forma mucho más adecuada para desarrollar los modelos de la ciencia
administrativa que las ayudas algebraicas tradicionales. Esto significa que puede quitarse ya la cor-
tina algebraica tan prevaleciente en los cursos y libros de texto de ciencia administrativa.
Sin embargo, dado el nuevo entusiasmo por las hojas de cálculo, existe el peligro de excederse.
Las hojas de cálculo no son la única herramienta útil para llevar a cabo análisis de ciencia adminis-
trativa. El uso modesto y ocasional de análisis algebraicos y gráficos tendrá todavía un lugar y no
ayudaríamos a los estudiantes si no desarrolláramos sus habilidades en estas áreas cuando fuera
necesario. Además, la obra no debe ser un libro de recetas de hojas de cálculo que se centra sobre
todo en la mecánica de estas últimas. Las hojas de cálculo son un medio para alcanzar un fin y no
un fin en sí mismas.
UN ENFOQUE DE MODELADO
Esto nos conduce a la segunda característica clave de este libro, el enfoque de modelado. La formu-
lación de modelos está en el núcleo de la metodología de la ciencia administrativa. Por tanto, hemos
puesto mucho énfasis en el arte de formular modelos, en la función de éstos y en el análisis de sus
resultados. Fundamentalmente, pero no en forma exclusiva, utilizamos el formato de hoja de cálculo
más que el álgebra para formular y presentar un modelo.
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