APLICACIONES DE PROGRAMACION LINEAL

1. Problema de la Dieta: (Stigler, 1945). Consiste en determinar una dieta de manera eficiente, a partir de un conjunto dado de alimentos, de modo de satisfacer requerimientos nutricionales. La cantidad de alimentos a considerar, sus características nutricionales y los costos de éstos, permiten obtener diferentes variantes de este tipo de modelos. Por ejemplo:

	Leche (lt)	Legumbre (1 porción)	Naranjas (unidad)	Requerimientos Nutricionales
Niacina	3,2	4,9	0,8	13
Tiamina	1,12	1,3	0,19	15
Vitamina C	32	0	93	45
Costo	2	0,2	0,25

Variables de Decisión:

• X1: Litros de Leche utilizados en la Dieta
• X2: Porciones de Legumbres utilizadas en la Dieta
• X3: Unidades de Naranjas utilizadas en la Dieta

Función Objetivo: (Minimizar los Costos de la Dieta) Min 2X1 + 0,2X2 + 0,25X3

Restricciones: Satisfacer los requerimientos nutricionales

• Niacina: 3,2X1 + 4,9X2 + 0,8X3 >= 13
• Tiamina: 1,12X1 + 1,3X2 + 0,19X3 >=15
• Vitamina C: 32X1 + 0X2 + 93X3 >= 45
• No Negatividad: X1>=0; X2>=0; X3>=0

Compruebe utilizando nuestro Módulo de Resolución que la solución Óptima es X1=0, X2=11,4677, X3=0,483871, con Valor Óptimo V(P)=2,4145.

2. Problema de Dimensionamiento de Lotes: (Wagner y Whitin, 1958). Consiste en hallar una polìtica óptima de producción para satisfacer demandas fluctuantes en el tiempo, de modo de minimizar los costos de producción e inventario, considerando la disponibilidad de recursos escasos.

Considere que una fabrica puede elaborar hasta 150 unidades en cada uno de los 4 periodos en que se ha subdividido el horizonte de planificación y se tiene adicionalmente la siguiente información:

Periodos	Demandas (unidades)	Costo Prod. (US$/unidad)	Costo de Inventario (US$/unidad)
1	130	6	2
2	80	4	1
3	125	8	2.5
4	195	9	3

Adicionalmente considere que se dispone de un Inventario Inicial de 15 unidades y no se acepta demanda pendiente o faltante, es decir, se debe satisfacer toda la demanda del período.

Variables de Decisión:

• Xt: Unidades elaboradas en el período t (Con t =1,2,3,4)
• It: Unidades en inventario al final del período t (Con t =1,2,3,4)

Función Objetivo: (Minimizar los Costos de Producción e Inventarios) Min 6X1 + 4X2 + 8X3 + 9X4 + 2I1 + 1I2 + 2,5I3+ 3I4

Restricciones:

• Capacidad de Producción por Período: Xt <= 150 (Con t =1,2,3,4)
• Satisfacer Demanda Período 1: X1 + I0 - I1 = 130 (I0 = 15)
• Satisfacer Demanda Período 2: X2 + I1 - I2 = 80
• Satisfacer Demanda Período 3: X3 + I2 - I3 = 125
• Satisfacer Demanda Período 4: X4 + I3 - I4 = 195
• No Negatividad: Xt >=0, It >=0

Solución Óptima utilizando Solver de MS Excel (Para ver una aplicación de esta herramienta ingrese AQUI): X1=115,X2=150, X3=100, X4=150, I1=0, I2=70, I3=45, I4=0. Valor Óptimo V(P)=3.622,5

3. Problema de Transporte: (Hitchcock, 1941; Kantorovich, 1942; Koopmans 1947).