¿Qué tipo de modelo es la programación lineal?

La programación lineal es un tipo de modelo matemático que se desarrolló a partir de la Segunda Guerra Mundial para resolver cierto tipo de problemas de asignación de recursos entre distintas actividades.

Un modelo de Programación Lineal, es un modelo matemático particular en el cual las relaciones que involucran las variables son lineales y hay una medida de desempeño o un único objetivo.

¿Cuáles son los métodos de programación lineal? Los problemas de programación lineal se pueden resolver utilizando técnicas como el método simplex o el método de los multiplicadores de Lagrange. Estas técnicas permiten encontrar la solución óptima del problema de forma eficiente.

La Programación Lineal (PL) es un procedimiento matemático para determinar la asignación óptima de recursos escasos. La PL es un procedimiento que encuentra su aplicación práctica en casi todas las facetas de los negocios, desde la publicidad hasta la planificación de la producción.

La clasificación del modelo de programación lineal entera se divide en tres: P.L.E Pura: Todas las variables de decisión son enteras. P.L.E Mixta: Algunas variables de decisión son enteras. P.L.E Binaria: Todas las variables de decisión son binarias.

Un modelo de programación provee un marco abstracto en el que entender la sintaxis de los lenguajes concretos que siguen el modelo, y representa la semántica del mismo, así como una filosofía de uso de dicha semántica.

La programación lineal (LP, también conocida como optimización lineal) es el campo de la programación matemática dedicado a maximizar o minimizar (optimizar) una función lineal, denominada función objetivo, de tal forma que las variables de dicha función estén sujetas a una serie de restricciones expresadas mediante un ...

Un modelo de Programación No Lineal (PNL) es aquel donde las variables de decisión se expresan como funciones no lineales ya sea en la función objetivo y/o restricciones de un modelo de optimización.

Básicamente, un modelo de programación lineal de 2 variables es el que se nos presenta cuando queremos optimizar un proceso en el cual están inmiscuidos 2 factores los cuales influyen directamente en los resultados de estudio.

PASOS PARA CONSTRUIR UN MODELO DE PROGRAMACION LINEAL

Los tres elementos que definen un problema de programación lineal son: variables de decisión, restricciones y función objetivo. La contribución al coste y a las restricciones es directamente proporcional al valor de las variables de decisión.

La estructura metodológica de un modelo lineal posee una configuración en línea recta y secuencial, no presenta feedbacks entre sus etapas o aberturas a estímulos externos de forma necesaria (Grizendi, 2007).

La primera aplicación importante del Método Simplex ocurrió poco despues del verano de 1947, cuando J. Laderman resolvió, en la National Bureau of Stan- dards, un programa lineal de planeación de una dieta con nueve restricciones de igualdad en 27 variables no negativas.

Los programas lineales de enteros mixtos son programas lineales en los que se requiere que algunas variables tomen valores enteros, y surgen naturalmente en muchas aplicaciones. Las variables enteras pueden proceder de la naturaleza de los productos (por ejemplo, una máquina puede o no estar alquilada).

Se aplica a problemas de programación lineal entera, donde las variables de decisión son variables binarias, es decir, sólo pueden tomar el valor 0 o el valor 1. El algoritmo que se ha utilizado para la resolución de estos métodos, es el algoritmo adictivo de Balas, el cuál tuvo su origen en 1965.

El método de ramificación y acotación, más conocido por su nombre en inglés Branch and Bound, recibe su nombre precisamente por las dos técnicas en las que basa su desarrollo, que son la ramificación y la acotación.

La forma estándar de PL incluye m ecuaciones lineales simultáneas en n incógnitas o variables (m < n). Una solución básica asociada se determina haciendo n – m variables iguales a 0 y luego, resolviendo las m ecuaciones con las restantes m variables, siempre que la solución resultante exista y sea única.

La programación lineal da respuesta a situaciones en las que se exige maximizar o minimizar funciones que se encuentran sujetas a determinadas limitaciones, que llamaremos restricciones. Su empleo es frecuente en aplicaciones de la industria, la economía, la estrategia militar, etc.

Su área de aplicación es muy amplia, puesto que, se puede utilizar para resolver problemas de diversas disciplinas como son: finanzas, economía, mercadotecnia, logística, sistemas de producción, sistemas de transporte, entre otras.

La programación lineal surgió en la Segunda Guerra Mundial con el objetivo de reducir los costos del ejército y aumentar las pérdidas del enemigo. George Bernard Dantzig fue un profesor de computación, físico y matemático estadounidense.

El método grafico se utiliza para la solución de problemas de PL, representando geométricamente a las restricciones, condiciones técnicas y el objetivo. El modelo se puede resolver en forma geométrica si solo se tiene 2 variables. Para modelos con 3 o más variables el método grafico es impráctico o imposible.

Los tipos de problemas de programación no lineal son:

Soluciones factibles/infactibles Una solución factible de un problema es una solución que satisface todas sus restricciones. En caso contrario se dice que es una solución infactible.

Los más difundidos son: el método gráfico y el Método Simplex. La solución de un problema de Programación Lineal utilizando un procedimiento gráfico es posible si tiene no más de dos variables. El procedimiento gráfico comienza a elaborar una gráfica que muestre las soluciones posibles (valores X1 y X2).

Un problema lineal no puede tener soluciones óptimas en puntos interiores del dominio (salvo en el caso de que la función objetivo sea constante). Tampoco puede ser óptimo un punto aislado de una arista, si no es óptima toda la arista o si ese punto no es vértice.

Definición: Una solución factible es aquella que verifica todas las restricciones de un P.P.L.; es decir, Definición: Se define la región factible como el conjunto de todas las soluciones factibles; es decir, Definición: Una solución óptima es una solución factible que da el valor más favorable de la función objetivo.