MODELOS Y SIMULACION Proyecto Final Mg. Samuel Oporto Díaz

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1 MODELOS Y SIMULACION Proyecto Final Mg. Samuel Oporto Díaz
Lima, 24 Agosto 2005

2 Tabla de Contenido Pág. 1. Trabajo Final 3
2. Ámbito de la investigación 5 3. Dominio de la investigación 8 Metodología de Trabajo 7 Cronograma de entregables 17 Reporte Final de la investigación 26 7. Bibliografía

3 Trabajo Final El trabajo final tiene como objetivos:
Adquirir habilidades técnicas para análisis, diseño, implementación y evaluación de un proyecto de simulación de sistemas discretos. Adquirir habilidades para evaluar el costos/beneficio de mejorar un sistema, apoyado en un modelo de simulación. Adquirir actitudes para el trabajo en equipos multidisciplinarios. Adquirir actitudes críticas acerca de las etapas del proceso de la simulación.

4 Ámbito de la investigación
El alumno tiene flexibilidad para seleccionar el tema que desea trabajar, pero se le anima a que trabaje en algún problema relacionado con su trabajo, su tesis o un tema de investigación. Imagine que lo contratan para: conducir un proyecto de simulación de un sistema; entregar sus recomendaciones sobre cómo mejorar el sistema o cómo optimizar el sistema e implementar su propuesta. Ud. es el responsable total del proyecto, desde la etapa de estudio de factibilidad técnica y económica, selección del personal, selección de la herramienta de software, levantamiento y análisis de la información, formulación y diseño del modelo, simulación, análisis de sensibilidad, entrega de la propuesta, evaluación de costos, implementación de la propuesta y evaluación de impactos. Al final del proyecto debe de plantear su recomendación indicando: propuesta de mejora/optimización y evaluación de costo/beneficio, ambos sustentados en un modelo de simulación.

5 Dominio de la investigación
Modelos de Colas Agencias Bancarias. Cajas de un supermercado. Estación gasolinera. Cruce de avenidas. Ensamble de productos. Taller de confecciones. Taller de maquinado de piezas Modelos de Inventarios Inventarios de almacenes de un supermercado. Almacenes de materia prima. Almacenes de productos terminados. Mezcla de almacenes con talleres. Modelos de juegos de estrategia Juego de bolsa Simulador de juegos de negocios Simulador de flujo de caja

6 Dominio de la investigación
Sistema de colas. Representar, estudiar y analizar sistemas de colas cuya representación matemática sería demasiado complicada de analizar. Con tiempos y tipos de llegada y atención aleatorios, disposición de los canales de atención en serie o en paralelo, etc. Sistema de Inventarios. Se analiza el sistema con todos sus parámetros aleatorios tales como: tiempo de entrega, cantidad demandada, costo de transporte. Sistemas económicos. Evaluar los efectos de políticas públicas: compra/venta de dólares, Δ impuestos, Δ gasto fiscal. Flujos de efectivo de un proyecto de inversión. Cómo se comporta el flujo de efectivo dado que los tipos de interés y las tasas de inflación son aleatorios, se analiza escenarios. Estados financieros. Qué estrategia seguir para que una empresa se expanda o diversifique su producción, tal que no repercuta significativamente en su posición y estructura financiera. El modelo de simulación permitirá analizar las diferentes estrategias que puede seguir la empresa para el lograr sus objetivos.

7 Metodología de Trabajo
1 Formulación del problema 2 Definición del sistema (dominio) 3 Formulación del modelo 4 Recopilación de datos 5 Análisis de datos 6 Diseño del modelo 7 Implementación (programación) 8 Simulación del modelo (validación) 9 Análisis de la simulación (sensibilidad) 10 Identificación de mejora/optimización del sistema 11 Análisis de costo beneficio 12 Conclusiones (interpretación) 13 Reporte Final

8 Metodología de Trabajo
1. Formulación del problema Se identifica la situación problemática, tales como: amenazas, incrementos de costos, información desconocida, riesgos, contradicciones. Considere que una situación problemática es un concepto asociado al observador y no al objeto de estudio. El observador puede ser el dueño del sistema, los clientes del sistema o los afectados por la operación del sistema. Implica justificar el estudio en una necesidad de los involucrados en la operación del sistema. Se identifica el objetivo de la investigación. Por lo general el objetivo es resolver el problema o cómo resolver el problema.

9 Metodología de Trabajo
2. Definición del sistema (dominio) Se determina las entidades o elementos del sistema, los atributos de cada entidad, las actividades de cada entidad, las variables de estado (endógenas), las variables exógenas controlables y no controlables, los eventos externos y eventos internos. Se determina el alcance del estudio, dado por el medio ambiente, las interacciones con otros sistemas, el periodo de tiempo y las restricciones. Se determina qué medidas se emplearan (promedios, desviaciones estándar, etc.) para definir y estudiar el sistema y qué resultados se esperan de este estudio.

10 Metodología de Trabajo
3. Formulación del modelo Es la reducción o abstracción del sistema real a un diagrama de flujo lógico, donde mediante un proceso de abstracción se identifica los elementos, las variables y los eventos importantes para cumplir el objetivo del estudio. En esta etapa se define el nivel de detalle del estudio (o nivel de simplificación). Considere que un modelo detallado puede implicar mucho tiempo en su implementación pero un modelo simplificado no le va ha permitir lograr el objetivo planteado.

11 Metodología de Trabajo
4. Recopilación de datos Los datos que se pueden recopilar pueden ser cuantitativos o cualitativos. Dado que estamos trabajando con procesos estocásticos, es importante encontrar las distribuciones de frecuencia de las variables involucradas. Por lo tanto es importante que se definan con claridad que datos va a requerir el modelo para producir los resultados deseados. Estos datos se pueden obtener desde: registros contables, órdenes de trabajo, órdenes de compra, opiniones de expertos, encuestas o por experimentación.

12 Metodología de Trabajo
5. Análisis de datos. Implica estudiar: La estructura de los datos: variables, periodos, frecuencias, distribuciones de frecuencia. La calidad de datos: datos perdidos, periodos de tiempo sin datos, estimaciones. La bondad de ajuste de los datos encontrados a alguna curva esperada. Se identifica los parámetros representativos de cada variable aleatoria.

13 Metodología de Trabajo
6. Diseño del modelo Se diseña el modelo con los parámetros identificados en la etapa anterior 7. Implementación (programación) Se decide el lenguaje de programación o el software de simulación a usar.

14 Metodología de Trabajo
8. Simulación del modelo (validación) Esta etapa es muy importante por que en ella podremos descubrir en que deficiencias se ha incurrido en la formulación del modelo y en los datos con que se ha alimentado al modelo. Las formas más comunes de validar un modelo son: La opinión de expertos sobre el resultado de la simulación. Grado de precisión con que se predicen datos históricos Grado de precisión de sus predicciones. La comprobación de falla del modelo al utilizar datos que hacen fallar el sistema. La aceptación del usuario final del modelo.

15 Metodología de Trabajo
9. Análisis de la simulación (sensibilidad) Una vez validado el modelo se realiza la experimentación que consiste en generar los datos deseados y realizar el análisis de sensibilidad de los índices requeridos. 10. Identificación de mejora/optimización del sistema Se diseña las propuestas de mejoramiento u optimización del sistema (políticas) conducente a lograr los objetivos planteados al inicio de la investigación. 11. Análisis de costo beneficio Se evalúa los beneficios potenciales de la solución propuesta y se compara con el ahorro de costos operativos y los costos de implementación de la solución

16 Metodología de Trabajo
12. Conclusiones (interpretación) En esta etapa se realiza la interpretación de los resultados que arroja la simulación y basándose en esto se toma una decisión. 13. Reporte Final Se prepara tres documentos: Reporte final de la investigación. Integra todas las etapas del desarrollo del proyecto. Manual técnico, para el mantenimiento y modificación del simulador Manual operativo, para el uso del simulador.

17 Cronograma de entregables
Semana Entregables 1 2 Propuesta de la investigación (5%) 3 4 Formulación del modelo de simulación (10%) 5 Plan de recopilación de información (2.5%) 6 7 Análisis de datos y supuestos del modelo (12.5%) 8 Examen Parcial 9 Plan de implementación y/o programación (2.5%) 10 Exposición de avances 11 12 Análisis de la simulación (sensibilidad) (7.5%) 13 14 Reporte Final (30%) 15 Exposición Final (30%) 16 Examen Final

18 Entregable 0 Integrantes por grupo de trabajo
Se forman grupos necesariamente multidisciplinarios, no se aceptaran grupos de una sola especialidad. Cada grupo definirá un responsable. Todos los integrantes del equipo participan en el desarrollo del proyecto. Cada grupo debe de tener a los más 3 alumnos. Todos los entregables del curso deben ser impresos, adicionalmente el reporte final de la investigación solicita la entrega de archivos en medio electrónico (CD). No se acepta que los reportes contengan la impresión del código fuente de los programas, estos pueden ser entregados como anexos en el documento.

19 Entregable 1 Propuesta de la investigación (5%) Extensión: 2 páginas.
Se expone lo que planea hacer el grupo y qué resultados espera obtener cuando termine el proyecto. Siempre se puede cambiar los temas o se puede hacer algo que no se describe en la propuesta. El propósito de la propuesta es empezar a pensar en el proyecto y encontrar su grupos de trabajo. La propuesta contiene: Título del proyecto. Nombres, código, especialidad, mail y responsable del equipo. Descripción del proyecto. Formulación del problema.

20 Entregable 2 Formulación del modelo de simulación (10%)
El documento contiene: Formulación del problema Definición del sistema (dominio) Formulación del modelo Definición de los estadísticos de salida. Revisión de publicaciones relacionadas. Revisión de antecedentes de la investigación.

21 Entregable 3 Plan de recopilación de información (5%) Se define:
Las variables a cuantificar. Los tipos de variables. Las fuentes de información. El periodo de estudio. La frecuencia de registro de datos. Problemas potenciales.

22 Entregable 4 Análisis de datos y supuestos del modelo (15%)
El documento contiene: Recopilación de datos. Análisis de datos. Esta etapa puede ser apoyada por algún software estadístico. Puede hacer uso del Arena Analyzer

23 Entregable 5 Plan de implementación y/o programación (2.5%)
El documento contiene: Lenguaje de programación a usar, o Software de simulación a usar. Tiempos estimados de programación.

24 Entregable 6 Análisis de la simulación (sensibilidad) (7.5%)
El documento contiene: Diseño del modelo Simulación del modelo (validación) Análisis de la simulación (sensibilidad)

25 Entregable 7 Reporte Final (30%) Se prepara tres documentos:
Reporte final de la investigación. Integra todas las etapas de la metodología de trabajo. Manual técnico, para el mantenimiento y modificación del simulador Manual operativo, para el uso del simulador. Cada grupo entregará los documentos impresos y un CD conteniendo: Los tres documentos indicados. Los programas usados (fuentes y ejecutables) Los datos recopilados. Las fuentes documentarias usadas. Información adicional que considere apropiado.

26 Reporte final de la investigación
El reporte final consta de: Resumen Introducción Contenido de la investigación (metodología). Bibliografía Anexos Solicitar al Profesor el modelo de Informe Final

27 Bibliografía Simulación de Sistemas, Robert E. Shannon, 1988, Capítulo 1