Introducció

L'anàlisi prescriptiu és la fase més avançada de l'analítica de negocis, que no només es limita a descriure o predir el que pot passar, sinó que també recomana accions específiques per obtenir els millors resultats possibles. Aquesta tècnica utilitza models matemàtics, simulacions i algoritmes d'optimització per ajudar les empreses a prendre decisions informades.

Objectius de l'Anàlisi Prescriptiu

  • Optimització de Recursos: Maximitzar l'ús eficient dels recursos disponibles.
  • Millora de Processos: Identificar i implementar millores en els processos operatius.
  • Presa de Decisions: Proporcionar recomanacions concretes per a la presa de decisions.

Conceptes Clau

Optimització

L'optimització és el procés de trobar la millor solució possible per a un problema donat, subjecte a una sèrie de restriccions. Els mètodes d'optimització poden ser lineals, no lineals, discrets, entre d'altres.

Tipus d'Optimització

  • Optimització Lineal: Utilitza funcions lineals i és adequada per a problemes amb relacions lineals entre variables.
  • Optimització No Lineal: Utilitza funcions no lineals i és més complexa, però pot modelar situacions més realistes.
  • Optimització Discreta: Treballa amb variables discretes, com ara la selecció d'unitats individuals.

Simulació

La simulació és una tècnica que permet modelar i analitzar el comportament d'un sistema real o hipotètic. Es poden utilitzar diferents tipus de simulacions, com ara la simulació de Monte Carlo, per avaluar diferents escenaris i les seves possibles conseqüències.

Tipus de Simulació

  • Simulació de Monte Carlo: Utilitza tècniques estadístiques per modelar la incertesa i avaluar l'impacte de diferents variables.
  • Simulació de Sistemes: Modela el comportament dinàmic d'un sistema al llarg del temps.

Eines i Tècniques

Eines d'Optimització

  • Solver d'Excel: Una eina integrada a Excel que permet resoldre problemes d'optimització lineal i no lineal.
  • IBM ILOG CPLEX: Un programari avançat per a l'optimització matemàtica.
  • Gurobi: Un altre programari d'optimització àmpliament utilitzat en la indústria.

Eines de Simulació

  • Simulink: Una eina de MATLAB per a la simulació de sistemes dinàmics.
  • Arena: Un programari especialitzat en la simulació de processos empresarials.
  • Crystal Ball: Una eina d'Oracle per a la simulació de Monte Carlo.

Exemple Pràctic: Optimització amb Solver d'Excel

Problema

Suposem que una empresa vol maximitzar els seus beneficis produint dos productes, A i B. Cada producte requereix diferents quantitats de temps de mà d'obra i materials, i la disponibilitat d'aquests recursos és limitada.

Dades del Problema

Producte Benefici per Unitat Temps de Mà d'Obra (hores) Materials (unitats)
A 50 2 3
B 40 1 2

Restriccions

  • Temps de Mà d'Obra disponible: 100 hores
  • Materials disponibles: 120 unitats

Solució amb Solver

  1. Definir les Variables de Decisió:

    • x: Nombre d'unitats de producte A a produir
    • y: Nombre d'unitats de producte B a produir
  2. Funció Objectiu:

    • Maximitzar el benefici total: 50x + 40y
  3. Restriccions:

    • 2x + 1y <= 100 (temps de mà d'obra)
    • 3x + 2y <= 120 (materials)
  4. Configuració de Solver:

    • Funció Objectiu: 50x + 40y
    • Variables de Decisió: x i y
    • Restriccions: 2x + 1y <= 100, 3x + 2y <= 120

Implementació a Excel

A1: Producte A
A2: Producte B
B1: 50 (Benefici per Unitat de A)
B2: 40 (Benefici per Unitat de B)
C1: 2 (Temps de Mà d'Obra per Unitat de A)
C2: 1 (Temps de Mà d'Obra per Unitat de B)
D1: 3 (Materials per Unitat de A)
D2: 2 (Materials per Unitat de B)
E1: 100 (Temps de Mà d'Obra disponible)
E2: 120 (Materials disponibles)
F1: x (Unitats de A a produir)
F2: y (Unitats de B a produir)
G1: =50*F1 + 40*F2 (Benefici Total)
H1: =2*F1 + 1*F2 (Temps de Mà d'Obra Utilitzat)
H2: =3*F1 + 2*F2 (Materials Utilitzats)

Configuració de Solver

  1. Funció Objectiu: G1 (Maximitzar)
  2. Variables de Decisió: F1 i F2
  3. Restriccions:
    • H1 <= E1
    • H2 <= E2

Resultat

Després de configurar i executar Solver, obtindrem el nombre òptim d'unitats de producte A i B a produir per maximitzar el benefici total.

Exercici Pràctic

Problema

Una empresa vol minimitzar els costos de transport des de tres magatzems fins a quatre botigues. Cada magatzem té una capacitat limitada i cada botiga té una demanda específica.

Dades del Problema

Magatzem/Botiga Botiga 1 Botiga 2 Botiga 3 Botiga 4 Capacitat
Magatzem 1 4 3 2 1 100
Magatzem 2 2 5 3 2 150
Magatzem 3 3 2 4 3 200
Demanda 80 70 90 60

Solució amb Solver

  1. Definir les Variables de Decisió:

    • x_ij: Quantitat transportada des del magatzem i a la botiga j
  2. Funció Objectiu:

    • Minimitzar el cost total de transport
  3. Restriccions:

    • Capacitat dels magatzems
    • Demanda de les botigues

Implementació a Excel

A1: Magatzem/Botiga
A2: Magatzem 1
A3: Magatzem 2
A4: Magatzem 3
B1: Botiga 1
C1: Botiga 2
D1: Botiga 3
E1: Botiga 4
F1: Capacitat
G1: Demanda
B2: 4 (Cost de transport de Magatzem 1 a Botiga 1)
C2: 3 (Cost de transport de Magatzem 1 a Botiga 2)
D2: 2 (Cost de transport de Magatzem 1 a Botiga 3)
E2: 1 (Cost de transport de Magatzem 1 a Botiga 4)
F2: 100 (Capacitat de Magatzem 1)
B3: 2 (Cost de transport de Magatzem 2 a Botiga 1)
C3: 5 (Cost de transport de Magatzem 2 a Botiga 2)
D3: 3 (Cost de transport de Magatzem 2 a Botiga 3)
E3: 2 (Cost de transport de Magatzem 2 a Botiga 4)
F3: 150 (Capacitat de Magatzem 2)
B4: 3 (Cost de transport de Magatzem 3 a Botiga 1)
C4: 2 (Cost de transport de Magatzem 3 a Botiga 2)
D4: 4 (Cost de transport de Magatzem 3 a Botiga 3)
E4: 3 (Cost de transport de Magatzem 3 a Botiga 4)
F4: 200 (Capacitat de Magatzem 3)
G2: 80 (Demanda de Botiga 1)
G3: 70 (Demanda de Botiga 2)
G4: 90 (Demanda de Botiga 3)
G5: 60 (Demanda de Botiga 4)

Configuració de Solver

  1. Funció Objectiu: Minimitzar el cost total de transport
  2. Variables de Decisió: Quantitats transportades des de cada magatzem a cada botiga
  3. Restriccions:
    • Capacitat dels magatzems
    • Demanda de les botigues

Resultat

Després de configurar i executar Solver, obtindrem la quantitat òptima de productes a transportar des de cada magatzem a cada botiga per minimitzar els costos de transport.

Conclusió

L'anàlisi prescriptiu és una eina poderosa que permet a les empreses no només entendre i predir el comportament dels seus sistemes, sinó també optimitzar-los per obtenir els millors resultats possibles. Mitjançant l'ús de tècniques d'optimització i simulació, les empreses poden prendre decisions més informades i eficients, millorant així el seu rendiment global.

© Copyright 2024. Tots els drets reservats