Investigación de Operaciones

K
katherinkatherin
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

 ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
Investigación de Operaciones
El resultado final de CPM es la
  formulación del programa del proyecto.
  Para lograr este objetivo en una forma
  adecuada,       se     hacen       cálculos
  especiales con los que se obtiene la
  siguiente información:
- Duración total necesaria para terminar
  el proyecto.
- Clasificación de las actividades del
  proyecto en críticas y no críticas.
 Se dice que una actividad es crítica si
  no hay margen en la determinación de
  sus tiempos de inicio y de término.
 Una actividad no crítica permite alguna
  holgura en su programación, de modo
  que el tiempo de inicio de la actividad
  se puede adelantar o retrasar dentro de
  ciertos límites, sin afectar la fecha de
  terminación de todo el proyecto.
   Para efectuar los cálculos necesarios, se
    define un evento como un momento en el
    tiempo en el que se terminan actividades y
    otras se inician. En términos de redes, un
    evento corresponde a un nodo. Se define
    lo siguiente:
             □j = tiempo más temprano de
    ocurrencia del evento j.
             ∆j = Tiempo más tardío de
    ocurrencia del evento j.
             Dij = Duración de la actividad (i,j)
 Las definiciones de los tiempos más
  temprano y más tardío del evento j se
  especifican en relación con las fechas de
  inicio y terminación de todo el proyecto.
 Los cálculos de la ruta crítica implican dos
  pasos: El paso hacia adelante determina
  los tiempos más tempranos o de ocurrencia
  de los eventos, el paso hacia atrás calcula
  sus tiempos más tardíos de ocurrencia.
   Los cálculos se inician en el nodo 1 y avanzan en
    forma sucesiva hasta el nodo final n.
Paso Inicial: Poner □1 = 0, para indicar que el
  proyecto se inicia cuando el tiempo es 0.
Paso General j: Dado que los nodos p,q,… y v están
  enlazados directamente con el nodo j por las
  actividades de entrada (p,j), (q,j),…y (v,j) y que los
  tiempos más tempranos de ocurrencia de los
  eventos (nodos) p,q,…, y v ya se han calculado,
  entonces se calcula el tiempo más temprano de
  ocurrencia del evento j como sigue:
       □j= max {□p + Dpj, □q + Dqj,…, □v +Dvj}
    El paso hacia adelante se termina cuando se calcula      □n   en
    el nodo n. Por definición   □n   representa la ruta más larga al
    nodo j.
Paso inicial: Igualar ∆n=□n para indicar que las
  ocurrencias más temprano y más tardío del
  último nodo en el proyecto son iguales.
Paso general j. Dado que los nodos p,q, … y v
  están enlazados en forma directa con el
  nodo j por actividades de salida (j,p), (j,q), …
  y (j,v), y que ya se calcularon los tiempos
  más tardíos de los nodos p,q,… y v, el tiempo
  tardío del nodo j se calcula como sigue:
      ∆j = mín{∆p – Djp, ∆q – Djq,…, ∆v – Djv}

El paso hacia atrás se termina cuando se calcula ∆1
   en el nodo 1.
Con base en los cálculos anteriores, una
   actividad (i,j) será crítica si satisface tres
   condiciones:
1. ∆j = □i
2. ∆j = □j
3. ∆j - ∆i = □j - □i = Dij

  ( Son iguales ∆ = □)
  Las actividades críticas de una red deben formar una
  trayectoria no interrumpida que abarque toda la red,
  desde el inicio hasta el final.
Determinar la ruta crítica para la red del proyecto. Todas las duraciones
están en días.


                                    3

                  B6
                                                     F11
                                        E2
            1                 C3
                                                5        H12     6
                A5
                                                    G1

                          2        D8
                                         4
 El intervalo máximo de tiempo durante el cual
  se puede programar la actividad (i,j) es ( □i, ∆j),
  ya que representa el tiempo más temprano
  de iniciación y el tiempo más tardío de
  terminación.
 Se debe construir in cronograma preliminar.
 Las actividades críticas se programan una
  después de la otra.
 Las actividades no críticas abarcan
  intervalos con duraciones mayores y que por
  lo tanto permiten holguras.
 Para programar las actividades no
  críticas en sus intervalos respectivos, es
  preferible comenzar lo más temprano
  posible, de modo que queden holguras
  para las demoras inesperadas.
 Se debe tener en cuenta las
  actividades precedentes, para ello se
  realizan el cálculo d las Flotaciones u
  Holguras.
 Son las holguras de tiempo disponibles
  dentro del intervalo asignado para la
  actividad no crítica. Se dividen en Holgura
  Total (TF) y Holgura libre (FF) de la actividad
  (i,j).
 La TF es el exceso del intervalo de tiempo
  definido por el tiempo más temprano de
  ocurrencia del evento i hasta el tiempo
  más tardío de ocurrencia del evento j en la
  duración (i,j)
                  TFij= ∆j -□i - Dij
   La holgura libre es el exceso del intervalo
    de tiempo definido desde el tiempo más
    temprano de ocurrencia del evento i
    hasta el tiempo más temprano de
    ocurrencia del evento j durante la
    duración de (i,j), esto es
                 FFij = □j - □i – Dij
   Por definición, FFij <=Tfij.
Para una actividad no crítica (i,j):
a) Si FFij = TFij, entonces se puede programar la
   actividad en cualquier lugar dentro de su intervalo
   ( □i, ∆j) sin causar conflicto con el
   programa.
b)  Si FFij < TFij, entonces el inicio de la
    actividad (i,j) se puede demorar cuando
    mucho hasta FFij a partir de su tiempo
    más temprano de inicio(□i) sin causar
    conflicto con el programa. Toda demora
    mayor que FFij (pero no mayor que TFij) se
    debe acompañar por una demora igual
    a partir de □j en el tiempo de iniciación de
     todas las actividades que salen del nodo j.
   En conclusión, la bandera roja de una
    actividad (i,j) se dará si su FFij < TFij . Esta
    bandera roja sólo importa si se decide
    demorar el inicio de la actividad
    respecto a su tiempo temprano de
    inicio, □i, en cuyo caso se debe poner
    atención a los tiempos de inicio de las
    actividades que salen del nodo j, para
    evitar conflictos en el programa.
   Calcular las holguras de las actividades
    no críticas de la red del ejemplo anterior
    y analizar.

      ACTIVIDAD DURACIÓN   HOLGURA      HOLGURA
      NO CRÍTICA           TOTAL (TF)   LIBRE (FF)
      B(1,3)
      C(2,3)
      E(3,5)
      F(3,6)
      G(4,6)
1.   Use las holguras calculadas en clase, para
     contestar lo siguiente:
a)   Suponga que la actividad B se inicia en el
     tiempo 1, y que la actividad C se inicia en el
     tiempo 5. Determine los tiempos más
     tempranos de inicio de E y F.
b)   Suponga que la actividad B se inicia en el
     tiempo 3, y que la actividad C se inicia en el
     tiempo 7. Determine los tiempos más
     tempranos de inicio para E y F.
c)   Si la actividad B se inicia en el tiempo 6, ¿Qué
     efecto tendrá sobre otras actividades del
     proyecto?
2.   En el proyecto desarrollado en clase suponga
     que las duraciones de las actividades B y F
     cambian de 6 a 11 días, y de 11 a 25 días
     respectivamente.
a.   Determine la ruta crítica.
b.   Determine las holguras total y libre para la red
     e identifique las actividades con bandera
     roja.
c.   Suponga que la actividad A se inicia en el
     tiempo 5. Determinar los tiempos más
     tempranos de inicio de las actividades C,D,E y
     G.
d.   Suponga que las actividades F,G y H
     requieren el mismo equipo. Determine la
     cantidad mínima de unidades necesarias de
     este equipo.
3.   Calcule las holguras e identifique las actividades
     con bandera roja para los proyectos (b) y (c) de la
     tarea de la clase pasada, y a continuación trace los
     cronogramas bajo las condiciones siguientes:
     Proyecto b
-    La actividad (1,5) no puede iniciarse antes del
     tiempo 14.
-    Las actividades (5,6) y (5,7) usan el mismo equipo,
     del cual solo se dispone de una unidad.
-    Todas las demás actividades se inician lo antes
     posible.
      Proyecto c
-    La actividad (1,3) se debe programar en su fecha
     más temprana de inicio, tomando en cuenta el
     requisito de que (1,2), (1,3) y (1,6) usan equipo
     especial, del cual sólo se dispone de 1 unidad.
-    Todas las demás actividades comienzan lo más
     pronto posible.
1 de 20

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Investigación de Operaciones

  • 1. FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
  • 3. El resultado final de CPM es la formulación del programa del proyecto. Para lograr este objetivo en una forma adecuada, se hacen cálculos especiales con los que se obtiene la siguiente información: - Duración total necesaria para terminar el proyecto. - Clasificación de las actividades del proyecto en críticas y no críticas.
  • 4.  Se dice que una actividad es crítica si no hay margen en la determinación de sus tiempos de inicio y de término.  Una actividad no crítica permite alguna holgura en su programación, de modo que el tiempo de inicio de la actividad se puede adelantar o retrasar dentro de ciertos límites, sin afectar la fecha de terminación de todo el proyecto.
  • 5. Para efectuar los cálculos necesarios, se define un evento como un momento en el tiempo en el que se terminan actividades y otras se inician. En términos de redes, un evento corresponde a un nodo. Se define lo siguiente: □j = tiempo más temprano de ocurrencia del evento j. ∆j = Tiempo más tardío de ocurrencia del evento j. Dij = Duración de la actividad (i,j)
  • 6.  Las definiciones de los tiempos más temprano y más tardío del evento j se especifican en relación con las fechas de inicio y terminación de todo el proyecto.  Los cálculos de la ruta crítica implican dos pasos: El paso hacia adelante determina los tiempos más tempranos o de ocurrencia de los eventos, el paso hacia atrás calcula sus tiempos más tardíos de ocurrencia.
  • 7. Los cálculos se inician en el nodo 1 y avanzan en forma sucesiva hasta el nodo final n. Paso Inicial: Poner □1 = 0, para indicar que el proyecto se inicia cuando el tiempo es 0. Paso General j: Dado que los nodos p,q,… y v están enlazados directamente con el nodo j por las actividades de entrada (p,j), (q,j),…y (v,j) y que los tiempos más tempranos de ocurrencia de los eventos (nodos) p,q,…, y v ya se han calculado, entonces se calcula el tiempo más temprano de ocurrencia del evento j como sigue: □j= max {□p + Dpj, □q + Dqj,…, □v +Dvj} El paso hacia adelante se termina cuando se calcula □n en el nodo n. Por definición □n representa la ruta más larga al nodo j.
  • 8. Paso inicial: Igualar ∆n=□n para indicar que las ocurrencias más temprano y más tardío del último nodo en el proyecto son iguales. Paso general j. Dado que los nodos p,q, … y v están enlazados en forma directa con el nodo j por actividades de salida (j,p), (j,q), … y (j,v), y que ya se calcularon los tiempos más tardíos de los nodos p,q,… y v, el tiempo tardío del nodo j se calcula como sigue: ∆j = mín{∆p – Djp, ∆q – Djq,…, ∆v – Djv} El paso hacia atrás se termina cuando se calcula ∆1 en el nodo 1.
  • 9. Con base en los cálculos anteriores, una actividad (i,j) será crítica si satisface tres condiciones: 1. ∆j = □i 2. ∆j = □j 3. ∆j - ∆i = □j - □i = Dij ( Son iguales ∆ = □) Las actividades críticas de una red deben formar una trayectoria no interrumpida que abarque toda la red, desde el inicio hasta el final.
  • 10. Determinar la ruta crítica para la red del proyecto. Todas las duraciones están en días. 3 B6 F11 E2 1 C3 5 H12 6 A5 G1 2 D8 4
  • 11.  El intervalo máximo de tiempo durante el cual se puede programar la actividad (i,j) es ( □i, ∆j), ya que representa el tiempo más temprano de iniciación y el tiempo más tardío de terminación.  Se debe construir in cronograma preliminar.  Las actividades críticas se programan una después de la otra.  Las actividades no críticas abarcan intervalos con duraciones mayores y que por lo tanto permiten holguras.
  • 12.  Para programar las actividades no críticas en sus intervalos respectivos, es preferible comenzar lo más temprano posible, de modo que queden holguras para las demoras inesperadas.  Se debe tener en cuenta las actividades precedentes, para ello se realizan el cálculo d las Flotaciones u Holguras.
  • 13.  Son las holguras de tiempo disponibles dentro del intervalo asignado para la actividad no crítica. Se dividen en Holgura Total (TF) y Holgura libre (FF) de la actividad (i,j).  La TF es el exceso del intervalo de tiempo definido por el tiempo más temprano de ocurrencia del evento i hasta el tiempo más tardío de ocurrencia del evento j en la duración (i,j) TFij= ∆j -□i - Dij
  • 14. La holgura libre es el exceso del intervalo de tiempo definido desde el tiempo más temprano de ocurrencia del evento i hasta el tiempo más temprano de ocurrencia del evento j durante la duración de (i,j), esto es FFij = □j - □i – Dij  Por definición, FFij <=Tfij.
  • 15. Para una actividad no crítica (i,j): a) Si FFij = TFij, entonces se puede programar la actividad en cualquier lugar dentro de su intervalo ( □i, ∆j) sin causar conflicto con el programa. b) Si FFij < TFij, entonces el inicio de la actividad (i,j) se puede demorar cuando mucho hasta FFij a partir de su tiempo más temprano de inicio(□i) sin causar conflicto con el programa. Toda demora mayor que FFij (pero no mayor que TFij) se debe acompañar por una demora igual a partir de □j en el tiempo de iniciación de todas las actividades que salen del nodo j.
  • 16. En conclusión, la bandera roja de una actividad (i,j) se dará si su FFij < TFij . Esta bandera roja sólo importa si se decide demorar el inicio de la actividad respecto a su tiempo temprano de inicio, □i, en cuyo caso se debe poner atención a los tiempos de inicio de las actividades que salen del nodo j, para evitar conflictos en el programa.
  • 17. Calcular las holguras de las actividades no críticas de la red del ejemplo anterior y analizar. ACTIVIDAD DURACIÓN HOLGURA HOLGURA NO CRÍTICA TOTAL (TF) LIBRE (FF) B(1,3) C(2,3) E(3,5) F(3,6) G(4,6)
  • 18. 1. Use las holguras calculadas en clase, para contestar lo siguiente: a) Suponga que la actividad B se inicia en el tiempo 1, y que la actividad C se inicia en el tiempo 5. Determine los tiempos más tempranos de inicio de E y F. b) Suponga que la actividad B se inicia en el tiempo 3, y que la actividad C se inicia en el tiempo 7. Determine los tiempos más tempranos de inicio para E y F. c) Si la actividad B se inicia en el tiempo 6, ¿Qué efecto tendrá sobre otras actividades del proyecto?
  • 19. 2. En el proyecto desarrollado en clase suponga que las duraciones de las actividades B y F cambian de 6 a 11 días, y de 11 a 25 días respectivamente. a. Determine la ruta crítica. b. Determine las holguras total y libre para la red e identifique las actividades con bandera roja. c. Suponga que la actividad A se inicia en el tiempo 5. Determinar los tiempos más tempranos de inicio de las actividades C,D,E y G. d. Suponga que las actividades F,G y H requieren el mismo equipo. Determine la cantidad mínima de unidades necesarias de este equipo.
  • 20. 3. Calcule las holguras e identifique las actividades con bandera roja para los proyectos (b) y (c) de la tarea de la clase pasada, y a continuación trace los cronogramas bajo las condiciones siguientes: Proyecto b - La actividad (1,5) no puede iniciarse antes del tiempo 14. - Las actividades (5,6) y (5,7) usan el mismo equipo, del cual solo se dispone de una unidad. - Todas las demás actividades se inician lo antes posible. Proyecto c - La actividad (1,3) se debe programar en su fecha más temprana de inicio, tomando en cuenta el requisito de que (1,2), (1,3) y (1,6) usan equipo especial, del cual sólo se dispone de 1 unidad. - Todas las demás actividades comienzan lo más pronto posible.