ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA AGROPECUARIA DE MANAB MANUEL FLIX
LPEZ
CARRERA: ADMINISTRACIN PBLICA
SEMESTRE: SPTIMO
MATERIA:ADMINISTRACIN DE OPERACIONES
AUTOR (ES):
ALAVA KANG KARIN ISURIZAMBRANO MOREIRA JORGE ALEJANDRO
FACILITADOR (A):ING. ROSSANA TOALA MENDOZA
CALCETA, JULIO 20151. INTRODUCCIN
Como su nombre lo dice, la Investigacin de Operaciones es hacer
investigacin sobre las operaciones, por lo tanto, la Investigacin
de Operaciones se aplica a problemas de conduccin y coordinacin de
operaciones dentro de una organizacin. La Investigacin de
Operaciones se ha aplicado de manera tan extensa en diversas reas
como la manufactura, el transporte, las telecomunicaciones, la
planeacin financiera, el cuidado de la salud, la milicia, entre
otras.Los beneficios de la aplicacin de los avances tecnolgicos
provenientes de la manufactura moderna en los servicios pblicos, se
confirma con la gran cantidad de casos de xito que se encuentran en
la literatura tcnica referente a este tema. Administradores de
servicios de salud, universidades y muchos profesionales en campos
relacionados han puesto especial atencin a esta interaccin y el cmo
realizar la adopcin de estos conocimientos. La Investigacin de
Operaciones se ocupa de la resolucin de problemas relacionados con
la conduccin y coordinacin de las operaciones o actividades dentro
de una organizacin. Su mbito de aplicacin es muy amplio, aplicndose
a problemas de fabricacin, transporte, construccin,
telecomunicaciones, planificacin y gestin financiera, ciencias de
la salud, servicios pblicos y privados, etc. n sistema de lneas de
espera es un conjunto de clientes, un conjunto de servidores y un
orden en el cual los clientes llegan y son atendidos. Un sistema de
lneas de espera es un proceso Markoviano con una poblacin
conformada por clientes en espera de un servicio, donde el cliente
entra al sistema y debe abandonarlo debidamente atendido. El
alcance de la aplicacin de este modelo es levantar la informacin
que caracteriza el sistema de colas en la fabricacin de bienes
tangibles o de servicios y proponer alternativas que disminuyan los
cuellos de botella o que mejoren el aprovechamiento de la capacidad
del sistema generando reduccin de costos.2. RESUMEN
Las colas o lneas de espera, y la simulacin, tratan de estudiar
las lneas de espera. No son tcnicas de optimizacin; ms bien
determinan medidas de eficiencia de las lneas de espera, como
pueden ser el tiempo promedio de espera en la cola, tiempo promedio
para el servicio y la utilizacin de las instalaciones de servicio.
as lneas de espera son una realidad y en los servicios son de
especial importancia. Sin embargo y pese a haber mucha literatura
al respecto, la aplicacin de herramientas de manufactura para
mejorar el desempeo de los servicios no ha sido suficientemente
utilizada en Ecuador, puesto que muchas veces existen falencias y
deficiencias al momento de brindar los servicios pbicos debido a la
mala administracin del tiempo en las lneas de esperas empleadas.Se
puede reducir la lnea de espera de los servicios utilizando los
mismos conceptos que se utilizan en manufactura para reducir los
tiempos de entrega. Entre ellos se han mencionado cinco metodologas
traducidas a servicios: Vigile constantemente el largo de la fila.
Mantenga las cosas en movimiento. Sincronice la capacidad, las
operaciones y la capacidad. Suavice el flujo de salida, cuide la
capacidad de respuesta ante cambios en la demanda y reduzca los
defectos y reprocesos. Reduzca la variabilidad.A pesar de esto,
todos los esfuerzos solo podrn implementarse y desarrollarse
mediante el involucramiento gerencial. La conviccin de que se puede
mejorar y el esfuerzo sistemtico para conseguirlo sern las claves
del xito de una mejora que impacte sosteniblemente, los indicadores
de xito de nuestros servicios.
3. MARCO TERICO
3.1. INVESTIGACIN DE OPERACIONES
Un estudio de investigacin de operaciones se basa en la labor de
equipo, donde los analistas de investigacin de operaciones y el
cliente trabajan hombro con hombro. Los analistas, con sus
conocimientos de modelado, deben complementarse con la experiencia
y la cooperacin de cliente para quien hacen el estudio.Como
herramienta de toma de decisiones, la investigacin de operaciones
es una ciencia y un arte. Es una ciencia por las tcnicas matemticas
que presenta, y es un arte porque el xito de toda las fases que
anteceden y siguen a la resolucin del modelo matemtico depende
mucho de la creatividad y la experiencia del equipo de investigacin
de operaciones (Taha, 2004).
3.2. LNEAS DE ESPERA
Una de las reas ms importantes de la direccin de operaciones es
la de conocer las lneas de espera o colas, y sobre todo, aprender a
administrarlas. Es fundamental para la elaboracin de programas,
para el diseo de trabajos. En una economa como la nuestra, hacemos
colas todos los das, desde el momento en que al levantarse por la
maana, hay que esperar porque el nico cuarto de bao est ocupado;
cuando se conduce al automvil por una ciudad se van formando colas
en cada semforo que est en rojo; en un supermercado, est la cola
del pan, de la carne, etc. Incluso en el momento de pagar se forman
colas en las cajas. En las fbricas tambin existen colas; trabajos
que esperan para ser realizados por distintas mquinas, y las
propias mquinas que, a su vez, esperan turno para mantenimiento. En
resumen, las colas o lneas de espera estn en todas partes (Pino,
2007).3.3. MODERNA TEORA DE LNEAS DE ESPERA
La moderna teora de lneas de espera, que est basada en los
estudios realizados a principios de este siglo por A. K . Erlang,
un ingeniero dans de telfonos (que dio nombre a una distribucin
estadstica bastante utilizada precisamente en la teora de colas),
es un intento matemtico que tiene dos objetivos: Caracterizar
cuantitativamente y cualitativamente una cola. Determinar los
niveles adecuados de ciertos parmetros del sistema que equilibran
el coste de la espera con el coste asociado a la capacidad del
servicio.La cuantificacin de una lnea de espera se puede hacer a
travs de un anlisis matemtico, o de un proceso de simulacin. El
primer enfoque, de poder aplicarse, produce resultados ptimos, pero
por el contrario requiere de suposiciones muy estrictas en cuanto a
la naturaleza de las llegadas de los clientes, el tipo de servicio,
la capacidad de servicio y la estructura en general del sistema. El
proceso de simulacin tiene una aplicacin ms general que el anlisis
matemtico ya que prcticamente se puede utilizar cualquier sistema.
Su desventaja es que no produce valores ptimos y es mucho ms
costosa (Pino, 2007).
3.4. ESTRUCTURA BSICO DE UNA LNEA DE ESPERA
El fenmeno de colas se compone, bsicamente de seis elementos
principales: la fuente de poblacin, la manera en que llegan los
clientes a la instalacin de servicio, las caracterstica de la cola
que se forma, el modo en que se seleccionan los clientes de la
cola, las caractersticas de la instalacin de servicio, y la
condicin de salida del sistema por parte de un cliente.
3.5. FUENTE DE POBLACIN
Las llegadas a un sistema de servicio pueden provenir de una
fuente finita o infinita. Esta distincin es muy importante ya que
los anlisis se basan en premisas distintas y requieren de
ecuaciones diferentes para la solucin (Pino, 2007).
3.5.1. POBLACIN FINITA
Una poblacin finita es un grupo limitado de clientes que
representa la fuente que usar el servicio y que en ocasiones formar
una cola. La importancia de esta clasificacin es que, cuando un
cliente deja su posicin como miembro de la poblacin, se reduce en
una unidad el tamao de grupo de usuarios, lo cual reduce la
probabilidad de aparicin de la siguiente avera. Por el contrario,
cuando finaliza el servicio a un cliente, ste regresa al grupo de
usuarios potenciales, lo que implica un aumento de la poblacin y
por tanto de la probabilidad de que un usuario requiera de servicio
(Pino, 2007).
3.5.2. POBLACIN INFINITA
Como es lgico pensar, no existe la poblacin infinita, sin
embargo, se podr considerar infinita cuando tiene el tamao
suficiente en comparacin con el sistema de servicio, para que los
cambios en el tamao de la poblacin, ocasionados por disminuciones o
adiciones (Pino, 2007).
3.6. CARACTERSTICAS DE LAS LLEGADAS AL SISTEMA
Otro factor determinante en el anlisis de problemas de colas lo
constituyen las caractersticas de las llegadas de los elementos al
sistema de colas. A continuacin se describe cada una de ellas:
3.7. DISCIPLINA EN LAS LNEAS DE ESPERA
Al describir un sistema de lnea de espera debemos definir la
manera en que las unidades que esperan el servicio se ordenan para
recibirlo. En general para la mayora de las lneas de espera
orientadas al cliente, las unidades que esperan servicio se
acomodan segn el principio el primero que llega, el primero al que
se sirve; este enfoque se conoce como disciplina de lnea de espera
o disciplina de cola FCFS (first-come, first served).
Sin embargo algunas situaciones exigen disciplinas de cola
diferentes: El primero que llega, primero al que se le sirve. ltimo
en entrar, primero en salir. Atencin primero a la prioridad ms
alta.
3.8. COMO REDUCIR LOS TIEMPOS DE ESPERA
Administrar manufactura es muy diferente a administrar
servicios, en los segundos en vez de procesar materias primas, se
procesan personas, lo que incluye una caracterstica de inmediatez
en la prestacin. Los servicios no se pueden almacenar:La interaccin
con el cliente a menudo afecta de forma negativa el desarrollo del
proceso. Pero un servicio, por su misma naturaleza, implica que es
necesaria alguna interaccin y personalizacin.Los trabajos que
involucran reduccin en los tiempos de entrega no son nuevos y la
industria de manufactura ha trabajado este tema desde hace muchos
aos, por esta razn, la base de la estructura en la mejora de los
tiempos de entrega se sustenta en algunos conceptos enunciados hace
ya varios aos. Los autores Hopp, Spearman y Woodruff (1990)
publicaron un artculo llamado "Estrategias prcticas para la
reduccin del tiempo de entrega", dnde definen cinco mtodos para
reducir estos tiempos. Estas se van a utilizar cmo base de la
estructura de este artculo: Vigile el inventario en el proceso.
Mantenga las cosas en movimiento. Sincronice la produccin. Suavice
el flujo de produccin. Elimine la variabilidad (Pacheco, 2013).
3.9. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE LNEAS DE ESPERA
Patrn de llegada de los clientes: Es el tiempo entre llegadas de
un cliente y otro. Patrn de servicio: Es el tiempo de servicio que
lleva atender a un cliente en el puesto de trabajo. Nmero de
servidores: es el nmero de puestos de trabajo o casillas de atencin
que hay dentro de un sistema de colas. Capacidad del sistema: Nmero
mximo de clientes que puede soportar la infraestructura del sistema
o el nmero de elementos que pueden estar dentro del sistema
simultneamente. Disciplina: Es el orden en que se atiende a los
clientes (Velasco, 2014).
3.10. CARACTERSTICAS DE LNEAS DE ESPERA
V= patrn de llegadas de los clientes: que es la frecuencia de
llegada s de los clientes al negocio, definido por el tiempo que
transcurre durante la llegada de un cliente y el siguiente. Este
patrn de llegadas puede ser determinsticos o probabilsticos, siendo
mucho ms frecuente en la vida real que suceda lo segundo, dada la
aleatoriedad con que llegan los clientes a los establecimientos de
servicios.W = patrn de servicio: es el tiempo de servicio, es decir
el tiempo que ocupa un servidor para un cliente.X= nmero de
servidores:Y = capacidad del sistema: es el nmero mximo de clientes
que pueden estar en el negocio ya sea en la lnea de espera o siendo
atendidos. Cuando un negocio puede formar sus filas tomando la
parte externa a sus instalaciones para este fin, como es el caso
cuando las colas se extienden a la calle, se dice que la capacidad
es infinita.Z = disciplina de la lnea de espera: es el orden en que
se atiende a los clientes. La mayora de las veces el orden manejado
es el primero en llegar, primero en ser atendido es decir FIFO
(first in first out) primero en entrar, primero en salir, segn la
cual se atiende primero al cliente que antes haya llegado. 0 el
LIFO (last in first out) tambin conocida como pila que consiste en
atender primero al cliente que ha llegado el ltimo. Aunque el
primero es el ms usual ya que es el ms justo y sinnimo de un buen
servicio a la vez (Gmez, 2013).
3.11. USO DE MODELOS DE FILAS DE ESPERA PARA ANALIZAR
OPERACIONES
Los gerentes de operaciones suelen utilizar modelos de filas de
espera para establecer el equilibrio entre las ventajas que podran
obtener incrementando la eficiencia del sistema de servicio y los
costos que esto implica. Adems, los gerentes deberan considerar los
costos por no hacer mejoras al sistema: las largas filas de espera
o los prolongados tiempos de espera resultantes de esto provocan
que los clientes se arrepientan o deserten. Por lo tanto, es
preciso que los gerentes estn interesados en las siguientes
caractersticas de operacin del sistema:1. LONGITUD DE LA FILA.- El
nmero de clientes que forman una fila de espera refleja alguna de
estas dos condiciones: las hileras cortas significan que el
servicio al cliente es bueno o que la capacidad es excesiva, y las
hileras largas indican una baja eficiencia del servidor o la
necesidad de aumentar la capacidad.2. NMERO DE CLIENTES EN EL
SISTEMA.- El nmero de clientes que conforman la fila y reciben
servicio tambin se relaciona con la eficiencia y la capacidad de
dicho servicio. Un gran nmero de clientes en el sistema provoca
congestionamientos y puede dar lugar a la insatisfaccin del
cliente, a menos qu ele servicio incremente su capacidad.3. TIEMPO
DE ESPERA EN LA FILA.- Las filas largas no siempre significan
tiempos de espera prolongados. Si la tasa de servicio es rpida, una
fila larga puede ser atendida eficientemente. Sin embargo, cuando
el tiempo de espera parece largo, los clientes tienen la impresin
de que la calidad del servicio es deficiente. Los gerentes tratan
de cambiar la tasa de llegada de los clientes o de disear el
sistema para que los largos tiempos de espera parezcan ms cortos de
lo que realmente son.4. TIEMPO TOTAL EN EL SISTEMA.- El tiempo
total transcurrido desde la entrada al sistema hasta la salida del
mismo ofrece indicios sobre problemas con los clientes, eficiencia
del servidor o capacidad. Si algunos clientes pasan demasiado
tiempo en el sistema del servicio, tal vez sea necesario cambiar la
disciplina en materia de prioridades, incrementar la productividad
o ajustar de algn modo la capacidad.5. UTILIZACIN DE LAS
INSTALACIONES DE SERVICIO.- La utilizacin colectiva de
instalaciones de servicio refleja el porcentaje de tiempo que stas
permanecen ocupadas. El objetivo de la gerencia es mantener altos
niveles de utilizacin y rentabilidad, sin afectar adversamente las
dems caractersticas de operacin (Carro, 2010).
3.12. VARIACIONES EN LAS FILAS Y CANALES DE SERVICIO
Segn Alcazar (2009) dispone que son las siguientes:
3.12.1. DISPONIBILIDAD COMPLETA O LIMITADA
Los servidores pueden estar disponibles para cualquier persona
que est dentro del sistema lo cual caracteriza al sistema como de
disponibilidad completa o existen restricciones para acceder a los
servicios lo cual lleva a tener una disponibilidad limitada. Por
optimizacin de costos y desempeo, se debe llevar a una posible
combinacin de los sistemas.
3.12.2. DISCIPLINA DEL SERVICIO
La disciplina de ordenamiento de una cola describe el orden segn
el cual los clientes van siendo tomados de la cola de espera. Los
supermercados utilizan el mtodo del primero en llegar es el primero
en ser servido, ms conocido como FIFO (por sus iniciales en ingls
first in, first out, primero en entrar, primero en salir). En las
salas de emergencia de los hospitales se utiliza, ms a menudo, el
criterio de primero el que presente mayor gravedad, no el primero
en llegar es el primero en ser atendido, definido como una cola de
prioridades. En un entorne relativamente cordial de oficina, ante
la fotocopiadora, se despacha primero al que tenga menor
trabajo.
3.12.3. SERVIDORES EN SERIE O EN PARALELO
En el caso de los servidores en serie (entendido serie como un
servicio que se debe prestar mediante pasos sucesivos por
diferentes servidores) pueden permitirse o no la existencia de
lneas de espera antes de los servidores. En servidores en paralelo
(servidores que atienden simultneamente los mismos requerimientos)
los clientes se atienden simultneamente en diferentes servidores,
es decir, los servidores estn en paralelo si dan el mismo tipo de
servicio y un cliente solo necesita ingresar a un servidor para ser
atendido.
3.12.4. SERVIDORES ESPECIALIZADOS
Cuando se tienen varios servidores se pueden especializar alguno
o algunos d ellos para que desempeen una tarea especfica mientras
que los otros permanecen en una tarea general.
3.12.5. INDIFERENCIAS EN LAS LNEAS DE ESPERA
Dos lneas de espera pueden interferirse entre ellas como los
casos del trfico vehicular en los cuales existe en cada carril una
lnea de espera que proviene de diferentes direcciones y van a tomar
la misma ruta, en estos casos se puede generar paso uno a uno o en
grupos.
3.12.6. SALIDAS DE UNA FILA
Las salidas de una fila cobran importancia particularmente en
los casos en los que estos clientes pasarn a ser parte de otra
fila. Las llegadas y los servicios van a depender entre s.
3.13. ESTRUCTURA DE UN SISTEMA DE LNEAS DE ESPERA
Para ilustrar las caractersticas de un modelo de lnea de espera,
consideremos la cola en el burguer Dome, que vende hamburguesas,
hamburguesas con queso, papas fritas, refrescos y malteadas, as
como un nmero limitado de artculos de especialidad y postres.
Aunque a Burguer Dome le preocupa que los mtodos que se usan
actualmente para servir a los clientes dan como resultado tiempos
de espera excesivos. La administracin desea realizar un estudio con
el fin de ayudar a determinar el mejor enfoque para reducir los
tiempos de espera y mejorar el servicio.
3.13.1. LNEA DE ESPERA DE UN SOLO CANAL:
En la operacin actual de Burguer Dome, un empleado toma el
pedido de un cliente, determina el costo total del pedido, toma el
dinero del cliente, luego llena el pedido. Una vez que se ha
llenado el pedido el primer cliente, el empleado de una lnea de
espera de un solo canal. Cada cliente que entra al restaurante
Burguer Dome debe pasar por un canal, una estacin para tomar y
surtir el pedido, para colocar un pedido, pagar la cuenta y recibir
la comida. Cuando llegan ms clientes de los que pueden servirse de
inmediato, forman un lnea de espera y aguardan que se desocupe la
estacin para tomar y surtir el pedido. En la siguiente tabla se
muestra un diagrama de lnea de espera de un solo canal.
3.13.2. DISTRIBUCIN DE LLEGADAS:
Definir el proceso de llegada para una lnea de espera implica la
distribucin de probabilidad para la cantidad de llegadas en un
perodo dado. Para muchas situaciones de lnea de espera, cada
llegada ocurre aleatoriamente e independientemente de otras
llegadas y no podemos predecir cundo ocurrir. En tales casos, los
analistas cuantitativos han encontrado que la distribucin d
probabilidad de Poisson, proporciona una buena descripcin del patrn
de llagadas.La funcin de probabilidad de Poisson proporciona la
probabilidad de X llegadas en un perodo especfico. La funcin de
probabilidad es como se muestra en la siguiente tabla.
3.13.3. DISTRIBUCIN DE TIEMPOS DE SERVICIO:
El tiempo de servicio es el tiempo que pasa un cliente en la
instalacin una vez que el servicio ha iniciado. En Burguer Dome,
dicho tiempo comienza cuando un cliente empieza a colocar el pedido
con el empleado de comida y continua hasta que el cliente recibe el
pedido. Los tiempos de servicio rara vez son constantes. En Burguer
dome, la cantidad de artculos ordenados y la mezcla de estos varas
de manera considerada de un cliente al siguiente. Los pedidos
pequeos pueden manejarse en gestin de segundos, pero los pedidos
grandes pueden requerir ms de dos minutos.Los analistas
cuantitativos han encontrado que, si puede suponerse que la
distribucin de probabilidad para el tiempo de serviciosigue una
distribucin de probabilidad exponencial, se dispone de frmulas para
proporcionar informacin til sobre la operacin de la lnea de espera.
Usando una distribucin de probabilidad exponencial, la probabilidad
de que el tiempo de servicio sea menor que un tiempo de duracin es
la siguiente formula
4. GENERACIN DEL CONOCIMIENTO
En la mayora de los procesos que se presentan en las empresas de
manufactura y de servicio, aparecen las lneas de espera. Esto
debido a que casi siempre, la capacidad de servicio (en algn
momento) es menor que la capacidad demandada. El sistema de lneas
de espera es un proceso Markoviano con una poblacin conformada por
recursos en espera de una operacin de transformacin o ensamble,
donde los recursos entran al sistema y deben abandonarlo
debidamente procesados.La programacin lineal constituye un
importante campo de la optimizacin por varias razones, muchos
problemas prcticos de la investigacin de operaciones pueden
plantearse como problemas de programacin lineal.Es de vital
importancia, que nosotros como futuros administradores y servidores
pblicos conozcamos las lneas de espera y teoras de colas que se
presentan frente a la gran demanda de usuarios que reciben el
servicio pblico de gratuidad, por lo que se debe aprender a
administrar manufactura es muy diferente a administrar servicios,
en los segundos en vez de procesar materias primas, se procesan
personas, lo que incluye una caracterstica de inmediatez en la
prestacin.Mediante el sistema de lneas de espera, es importante
conocer o identificar cuntos servidores pblicos estn disponibles
para atender los clientes que llegan al sistema. De esta manera se
pueden presentar diferentes estructuras de sistemas de colas,
existen dos muy comunes, la primera representa un modelo con
mltiples servidores alimentados por una sola cola y la segunda
presenta un sistema en paralelo con una cola para cada servidor
pblico.
5. CONCLUSIONES
El estudio de los sistemas de lneas de espera como lateora de
colasimplica formularmodelosmatemticosque representan su operacin y
despus usa estos modelos para obtener medidas de desempeo.
La teora de las colas es el estudio matemtico de las colas o
lneas de espera. La formacin de colas es un fenmeno comn que ocurre
siempre que la demanda efectiva de un servicio excede a
laofertaefectiva, por lo que los sistemasde colas son muy comunes
en lasociedad. La adecuacin de estos sistemas puede tener un efecto
importante sobre lacalidadde vida y laproductividad en los
servicios pblicos.
El primer paso para realizar un estudio de filas de espera en la
empresa es conocer al cliente y entender sus expectativas, ya que
permitir conocer cmo se comportar en caso de encontrarse en espera
y cmo se puede evitar que su duracin en la fila le genere una mala
experiencia
6. RECOMENDACIONES
Es recomendable poner en prctica varios mtodos que son
necesarios para llegar a entender y resolver la problemtica de las
filas de espera. Desde la teora de colas para aquellos problemas
sencillos hasta la simulacin para los complejos, ya que esto nos
servir en la validacin para la empresa de realizar la alternativa
ms rentable asegurando el nivel de satisfaccin que desean para sus
clientes. Mtodos alternativos como la psicologa de filas de espera
tambin son tiles para llegar al mismo resultado pero siendo ms
eficaz en costos.
Se recomienda que se empleen los modelos de disciplina de
prioridades, ya que son tiles para la situacin comn en la que se da
prioridad a algunas categoras de clientes sobre otras para recibir
el servicio pblico.
Al momento de utilizar clientes internos en la organizacin de
una empresa, asocindolo con la teora de colas, se aproxima al
modelo de organizacin empresarial just in time en el que se trata
de minimizar el costo asociado a la ociosidad d recursos en la
cadena productiva.
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