Modelos y simulacion empresarial

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Modelos de Simulación Empresarial2012-0

MODELOS DE SIMULACIÓN EMPRESARIAL

CLASE 1

1. Conceptos generales.

2. Conceptos de modelación.

3. Componentes de un modelo de simulación empresarial.

4. Usos de los modelos de simulación.

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EmpresaCualquier institución que tiene que cumplir un fin con medios (recursos) limitados.

Ejemplos: Petroperú Alicorp Interbank Pontificia Universidad Católica del

Perú Country Club El Bosque Municipalidad de Puente Piedra Colegio Parroquial Cristo Rey Gobierno Regional de Apurimac Sunat

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Como los recursos son limitados, permanentemente hay que tomar decisiones para orientar esos recursos al logro de sus objetivos.

Por ejemplo, en un club de fútbol, el objetivo es lograr campeonatos. Si los recursos son escasos, cómo los utilizo?

– Jugadores caros?– Entrenador caro y jugadores baratos?– Jugadores de la cantera?– Jugadores extranjeros maduros cuya cotización ha

disminuido por la edad?

El Real Madrid, con todo el dinero que invierte cada año, durante tres años seguidos (2003-2006) no consiguió ninguna copa Española o Europea, lo que si han conseguido otros clubes, como el Sevilla, con mucho menos presupuesto.

…malas decisiones, es decir, mala gestión.

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Gestión Empresarial

Es el conjunto de decisiones que se toman en una empresa para orientar el uso de los recursos al logro de sus objetivos.

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Hasta mediados del siglo XX estas decisiones se tomaban en forma puramente intuitiva.

En la actualidad se han establecido bases científicas (teoría de decisiones) y técnicas para la toma de decisiones, gracias a la aplicación de tecnologías de información y comunicaciones (TICs).

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Información

Es reducir la incertidumbre.

Decirles mi nombre no les da ninguna información, pues desde que se matricularon en este curso sabían que el curso lo dictaría...

En cambio, decirles mi dirección, para muchos, los que no la conocían con anterioridad, si es una información, pues ahora les estoy reduciendo la incertidumbre respecto al lugar donde vivo.

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La información tiene cantidad y calidad.

La cantidad se mide en relación al nivel o grado de incertidumbre que reduce. Es algo perfectamente objetivo y medible.

La calidad se mide en relación a la utilidad que una información tiene para una determinada persona. Por lo tanto es subjetiva, pues dependerá de la persona que mida (aprecie) la calidad.

Sin embargo, en la calidad también hay aspectos objetivos, como la exactitud (que la información represente la realidad) y la oportunidad (que represente la situación actual).

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La unidad de medida de la cantidad de información es el bit.

Tenemos un bit de información cuando conocemos el valor de una variable que solo puede tomar dos valores (Si solo pudiera tomar UN valor sería la certidumbre completa, no habría incertidumbre).

Un bit de información se representa por la dupla (0,1).

Por ejemplo:

Sexo de una persona (0 = hombre ; 1 = mujer)

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Cualquier información se puede descomponer en bits de información.

Así, el estado civil, admite 4 estados (valores) diferentes: soltero, casado, viudo, divorciado. Estos 4 estados se pueden agrupar en dos grupos:

Soltero o casado (primer bit= 0) y Viudo o divorciado (primer bit = 1). Dentro de cada grupo se puede hacer la diferencia con un segundo bit de información, quedando:

Soltero ØØ

Casado Ø1

Viudo 1Ø

Divorciado 11

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Por eso, la manera más simple de representar la información es mediante el sistema binario, donde cualquier información se puede expresar mediante un conjunto de unos y ceros, es decir, mediante bits de información.

Esta representación binaria de la información es la que ha permitido la aparición de las máquinas de procesar información (computadoras).

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Proceso de Información

• Emitir• Recibir• Almacenar• Ordenar• Combinar

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Los cuatro primeros aspectos del proceso de información mantienen constante la cantidad de información. Sólo la combinación cambia la cantidad de información, al crear nuevas informaciones.

El proceso de información tiene por objeto mejorar la calidad de la información, mediante su ordenamiento y combinación, consolidando o desagregando la información y ordenándola de diferentes maneras, según los requerimientos de cada usuario.

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Emitir Recibir Almacenar

Pedro tiene 24 años Pedro tiene 24 años Pedro tiene 24 años

Jorge tiene 28 años Jorge tiene 28 años Jorge tiene 28 años

Ejemplo de proceso de información:

Combinar

Jorge es mayor que Pedro. (nueva información)

En promedio Jorge y Pedro tienen 26 años. (nueva información)

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Sistema de Información

Es el conjunto de informaciones, existentes en una empresa y su entorno, y de procesos de información que se efectúan con dicha información, con la finalidad de apoyar la gestión de dicha empresa, es decir, para facilitar la toma de decisiones a todo nivel, que permitan orientarla al logro de sus objetivos.

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La información es vital para la toma de decisiones, pues nos proporciona adecuados elementos de juicio que nos ayudan a tomarlas.

El acierto en la toma de una decisión se mide por los resultados obtenidos a partir de la decisión tomada, pero estos resultados sólo se van a poder medir en el futuro, y el futuro es siempre incierto.

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Sin embargo, como las personas y las instituciones formadas por personas, tienen un comportamiento regular, más o menos predecible, es muy probable que seguirán comportándose en el futuro como se comportaron en el pasado.

Por ello, mientras más y mejor información tengamos sobre su comportamiento en el pasado, podremos predecir mejor y con mayor probabilidad de acierto lo que les sucederá en el futuro.

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Para efectuar estas predicciones es que se desarrollan los Modelos de Simulación Empresarial, los cuales se deben sustentar en un adecuado sistema de información de la empresa, pues cuanta mayor y mejor información se haya recopilado sobre lo que ya sucedió, más acertados serán los pronósticos (resultados del modelo) de lo que sucederá en el futuro.

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Sin embargo, hay situaciones impredecibles que cambian bruscamente el comportamiento de las personas y de las empresas (que se comportan de acuerdo a las personas que las dirigen), tales como desastres naturales, guerras, ataques terroristas, etc.

El modelador debe ser consciente que esos hechos pueden ocurrir, y que, en esas circunstancias, el modelo que construya perderá su eficacia, al no cumplirse los supuestos de comportamiento en los cuales se basaba.

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Un ejemplo claro es lo que sucedió en 1973 con el precio del barril de Petróleo.Desde muchos años antes, el precio del barril de petróleo se había comportado de una manera muy regular, como se muestra en la siguiente curva.

Precio del Barril de Petróleo - Predicción19

5019

5419

5819

6219

6619

7019

7419

7819

8219

8619

9019

9419

9820

0220

0620

10

$10

$5

$0

$15

$2.5

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Para entender mejor lo que sucedió en 1973, hagamos un breve recuento histórico:

Siglo I D.C. Los Judíos son expulsados de Palestina. Se produce la “diáspora” (dispersión).

Fines del Siglo XIX. Líderes judíos promueven el retorno de los judíos a Palestina (en ese momento bajo dominio Británico). Los Judíos compran tierras y se asientan pacíficamente en

Palestina.

Año 1947. Como resultado de la Segunda Guerra Mundial y el impacto del Holocausto (exterminio de judíos en los campos de concentración nazis) en la opinión pública mundial, la ONU

decide que, al retirarse los británicos de la Palestina (prevista para el 15/05/1948), se formen en ese territorio dos Estados: Israel y Palestina, cuyas fronteras se fijaron en la respectiva resolución.

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1947 – 1948 (Hasta el 14 de Mayo). Los países árabes anuncian que no aceptarán la creación del estado de Israel. Ambos pueblos (palestinos y judíos) se preparan para una confrontación bélica.

Mayo 1948. Primera Guerra Árabe Israelí.

El ejercito árabe (Jordania, Egipto, Siria, Líbano e Irak) avanza confiado en su supremacía numérica, pero es derrotado por la aviación y marina Israelí y expulsado del territorio palestino.

Como consecuencia, no se crea el Estado Palestino e Israel ocupa un territorio bastante mayor que el que le había asignado la ONU.

Año 1956. Segunda Guerra Árabe Israelí.

Nuevamente la aviación Israelí paraliza a las tropas árabes. El ejército Israelí llegó a orillas del canal de Suez y

amenazó con entrar en El Cairo. Intervinieron las grandes potencias y lograron la retirada Israelita a cambio de compensaciones económicas.

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Año 1967. Tercera Guerra Árabe Israelí.

Muy similar a la segunda, con la diferencia que en esta oportunidad Israel se quedó con las alturas del Golán (Siria), la Cisjordania (Jordania) y la

península del Sinaí (incluida la franja de Gaza, en Egipto). Ver mapa en la diapositiva 23.

El ejército Israelí se quedó ocupando la orilla Este del Canal de Suez.

Setiembre 1973. Cuarta Guerra Árabe Israelí.

En una maniobra sorpresiva el ejército Egipcio cruza el canal de Suez en dirección Oeste - Este. En respuesta el ejército Israelí realiza

primero un repliegue estratégico, permitiendo el avance egipcio en el desierto del SINAI, y luego efectúa una maniobra envolvente por el sur, cruzando el canal de Suez en dirección Este - Oeste y posicionándose en la orilla

Oeste del mismo.

Considerando la superioridad aérea y marítima Israelí, la consecuencia de esta operación fue dejar aislados, en medio del desierto del Sinaí, a

20,000 soldados egipcios, sin posibilidad de ser abastecidos de agua ni alimentos, ni por aire, ni por mar, ni por tierra. Ver croquis en diapositiva 24

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23

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24

31 de Agosto de 1973 Avance Egipcio y maniobra envolvente

Posición final de los ejércitos

Ejército de Israel

Ejército de Egipto

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La respuesta de los países árabes fue el EMBARGO PETROLERO. Los países árabes (En ese momento los mayores exportadores de petróleo dentro de la OPEP y a nivel mundial) no venderían un solo barril de crudo mientras no se permita la salida de los soldados egipcios atrapados en el SINAI.

La consecuencia inmediata fue una subida drástica de los precios del barril de petróleo, que llegó a los 20 dólares. Esta subida significaba 8 veces su valor de aquel entonces, lo que equivaldría a que actualmente el precio del petróleo pase de 80 a 640 dólares.

Finalmente, en 1978 se firmó la paz entre Egipto e Israel, aunque el conflicto ha seguido latente con los demás países árabes, y en especial, con el precario Estado Palestino. Sin embargo el precio del barril de petróleo ya no regresó a los niveles anteriores y se mantuvo primero en 20 dólares, luego en 30, hasta que a principios de este siglo, por causas muy diferentes a las explicadas, empezó a subir en forma totalmente irregular, de acuerdo con expectativas de desarrollo global mundial, que llevaron el precio del barril hasta casi 150 dólares (mediados del 2008), pero que, al desinflarse dichas expectativas nuevamente lo volvieron a situar en el orden de 40 dólares por barril para luego recuperar un nivel cercano a los 80 dólares.

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26La pregunta es: ¿Se podía preveer en 1973 un aumento tan desproporcionado del precio del barril de petróleo?

Según la tendencia de comportamiento de los precios del barril de petróleo, la respuesta es No.

Sin embargo, algunos economistas, en informes privados, anunciaban que era necesario un fuerte incremento de los precios del barril de petróleo, para posibilitar su extracción de zonas inhóspitas, de difícil acceso (Alaska, Mar del Norte) donde los costos de extracción resultarían muchísimo mayores que en los países árabes, en los cuales el petróleo se extrae casi de la superficie y por lo tanto los costos son mucho menores.

Hay que tener en cuenta que el petróleo es un bien NO renovable (se forma mediante procesos fisicoquímicos que se desarrollan durante millones de años) y por lo tanto, es interés de la humanidad descubrir y explotar el petróleo, donde quiere que se encuentre en este planeta.

Por ello, no les quede duda que, en algún momento, se tendrá que extraer petróleo del fondo de los océanos, desde campamentos instalados en burbujas habitables o por procedimientos robotizados y teledirigidos.

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Picos de Producción de Petróleo por Países

Crecimiento de la Población Mundial

Variación en el Precio del barril de Petróleo

Precio del Barril de Petróleo - Real

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¿Qué es un Modelo?

Un Modelo es una representación simplificada de un ente (físico o lógico) para poder estudiar su comportamiento.

Aquí hay dos aspectos a resaltar:

Simplificación, para facilitar la comprensión y el estudio.

Comportamiento. Es decir que interesa conocer no solo como es el ente a modelar en la actualidad, sino como será en el futuro.

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• Modelos Lógicos:– Representación numérica del ente a

modelar.– Se representan sus características

(variables) mediante valores numéricos y las relaciones entre ellas.

• Modelos Físicos: – Estáticos (maquetas)– Dinámicos (Modelos a escala,

túnel de viento, etc.).

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Modelos GeneralesAplicables a cualquier situación.

Ejemplo: Modelo para determinar la saca (matanza selectiva) de vicuñas en la reserva de Pampa Galeras (Huancavelica).

Elementos del Modelo: tierraagua (lluvia)airesolpastovicuñas

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Modelos de Simulación Empresarial

Es un caso especial de los modelos lógicos, donde los entes a modelar son empresas, cuyo comportamiento se quiere predecir, para conocer el efecto de las decisiones que tomen sus directivos hoy día, en los resultados futuros de la empresa, si es que se cumplen las consideraciones asumidas.

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Componentes de un Modelo de Simulación

• Variables • Hipótesis• Estructuras• Parámetros• Datos• Fórmulas• Horizonte• Períodos • Condiciones de Borde• Resultados

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Representación numérica de alguna característica de la empresa a modelar. Por ejemplo:

- Producción anual en toneladas. - Cuentas por cobrar a clientes a una fecha dada.

Estas características toman valores que suelen variar a lo largo del tiempo.

• Variables deSituación

• Variables de Comportamiento

Representan una característica medible, en la cual el valor que interesa es el que se produce en un instante dado.Ejemplo: Existencia de productos terminados al 31/03/10.

Representan lo que sucedió en la empresa en un período determinado. El valor de la variable representa lo sucedido desde un instante inicial hasta el momento en que se mide. Como veremos más adelante, dicho instante inicial y el instante en que se mide la variable, determinan el período del modelo.Ejemplo: Ventas del mes de Febrero del 2010.

Variables

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En el Excel, que es la herramienta más utilizadas para desarrollar modelos de baja o mediana complejidad de cálculo, como los que desarrollaremos en este curso, los períodos suelen ser las columnas de la matriz, mientras que las filas suelen corresponder a las variables.

Por lo tanto, cada celda representa el valor que toma la variable en el período de tiempo que corresponde a su columna.

Períodos de Tiempo

Var

iabl

esVariables (cont.)

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Lo anterior es totalmente válido para las variables de comportamiento, pues representan lo ocurrido durante un período de tiempo, desde su inicio hasta el momento en que finaliza el período, que es el instante en que se debe medir el valor de la variable.

En cambio, como el valor de las variables de situación representa lo que esta sucediendo en un instante de tiempo y un período es un conjunto de muchos instantes consecutivos; es necesario definir a qué instante del período corresponde el valor que toma la variable y se muestra en el Excel.

Por convención, universalmente aceptada, se asume que el valor de la variable que se muestra en el Excel corresponde al último instante de tiempo de dicho período, que sería también el instante inicial del período siguiente.

Variables (cont.)

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Variable (en S/.) Agosto 2008 Setiembre 2008 Octubre 2008 Noviembre 2008

Ventas 5,000 3,500 4,000 6,000

Cuentas x cobrar 1,800 2,450 2,100 1,750

“Ventas” es una variable de comportamiento. Representa el valor de lo vendido en c/u de los períodos mensuales mostrados.

“Cuentas por cobrar” es una variable de situación. Representa lo que los clientes le deben a la empresa a las 12 de la noche del 31 de agosto, 30 de setiembre, 31 de octubre y 30 de noviembre, respectivamente.

Ejemplos:

Variables (cont.)

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Hay que resaltar que una variable de comportamiento, siempre será una variable de comportamiento, independientemente de lo corto o extenso que sea el período durante el cual se mida su valor (día, mes, año, etc.).

Por ejemplo, las ventas (medidas en soles o en unidades vendidas) son variables de comportamiento, sea que se refieran a las ventas de un año, de un mes, de una semana, de un día o de una hora.

En este caso, la magnitud del valor de la variable dependerá de la extensión del período utilizado en el modelo.

Por ejemplo:Ventas del año: 2’000,000 soles.Ventas de un mes: 150,000 soles.Ventas de una semana: 60,000 soles

Variables (cont.)

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En cambio, el valor de una variable de situación asignada a un período dado siempre se refiere al instante final de dicho período, sin importar su extensión.

Por ejemplo, en el Balance General del período 2009 tenemos:

Cuentas por Pagar: 250,000 soles.

Existencias de Insumos: 55,000 soles.

Que sería lo mismo que encontraríamos si el período hubiera sido Diciembre del 2009 o el día 31 de Diciembre del 2009.

Variables (cont.)

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• Variables Dependientes

• Variables Independientes

Su valor depende del valor de otras variables. Por lo tanto su valor es el resultado de un cálculo.

Ejemplo: Resultados económicos del ejercicio fiscal de cada período.

Su valor no depende de ninguna otra variable. Sus valores se suponen conocidos. Por lo tanto las variables independientes se considera que son datos para el modelo.

Ejemplo: Pronóstico de ventas en unidades.

Variables (cont.)

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• Variables Económicas

• Variables No económicas

Su valor se expresa en unidades monetarias.

Ejemplo: Monto mensual de la planilla, en soles.

Su valor se expresa en unidades no monetarias.

Ejemplos:– Número de trabajadores existentes en

la empresa al final del período.– Unidades de un PT producidas en el

período.

Variables (cont.)

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• Variables Principales

• Variables Auxiliares

Forman parte de los cuadros que expresan los resultados del modelo.

Ejemplo: Ventas Netas del período.

Son aquellas que contienen resultados intermedios o se usan para simplificar los cálculos, sin formar parte de los resultados.

Ejemplo: Índice de precios al consumidor.

Variables (cont.)

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Hipótesis

Son los supuestos que hacemos respecto al comportamiento de ciertas variables.

El éxito de un modelo depende en gran medida del acierto del modelador al seleccionar las hipótesis.

Ejemplo: Si asumimos como hipótesis que las ventas crecerán un “x%” al año, el modelo dará buenos resultados, en este aspecto, solamente si las ventas efectivamente crecen a una tasa de “x%” al año.

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Hipótesis vs Realidad

Q2

Q1

t1 t2 t3 t4

A

B C

D

RealidadHipótesis

“El éxito de un modelo depende en gran medida del acierto al seleccionar las hipótesis.”

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Estructuras

Agrupación de variables, cuadros auxiliares y cuadros de resultados, en los cuales se muestra toda la información del modelo.

El buen diseño de las estructuras posibilitan un mejor entendimiento y mantenimiento del modelo.

Los cuadros principales de resultados del modelo son los de los EEFF (Balance, Flujo de Caja y Estado de Ganancias y Pérdidas), pero para llegar a ellos puede ser necesario el uso de cuadros auxiliares, como ventas, compras, personal, costos de producción, etc. dependiendo de la empresa a modelar.

Todos ellos conforman, en su conjunto, la estructura del modelo.

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ParámetrosDatos del modelo que son independientes del período al que se apliquen, es decir, son constantes en cada corrida del modelo, pero pueden variar de una corrida a otra.

Ejemplos: Tasa de crecimiento anual de las ventas: 10%.

Rendimiento máximo de un cultivo: 500 Ton./Ha.

Caja mínima deseada: 50,000 soles.

El uso principal de los parámetros está en relación a las hipótesis, fijando su magnitud.

También se usan para definir condiciones de borde (valores iniciales o finales).

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Son las variables independientes, cuyo valor, para una misma corrida, puede ser diferente en cada período del modelo. Para cada período su valor no varía durante una corrida, pero si puede tomar valores diferentes en otra corrida del mismo modelo.

Se puede decir que los parámetros son un caso particular de los datos, en el que el valor del dato es el mismo para todos los períodos del modelo. De hecho, en muchos casos el modelador tiene que escoger (definir) si una determinada variable se comportará como Dato o Parámetro.

Ejemplo: la tasa de interés se comportará como un dato si se han previsto valores diferentes para cada período, y se comportará como un parámetro si se ha previsto un valor único, igual para todos los períodos.

Datos

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FórmulasRelacionan entre si las variables dependientes con los datos, los parámetros y con otras variables dependientes.

HorizonteEspacio total de tiempo en el cual se analizará el comportamiento de la empresa.

En términos generales, se considera:

Corto plazo un año.Mediano plazo 2 a 4 años.Largo plazo más de 5 años.

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Período

Duración de cada una de las divisiones del horizonte.

Por ejemplo:

– Un modelo anual, puede tener 12 períodos mensuales.

– Un modelo de largo plazo, a 10 años, podría tener 10 períodos de un año.

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Condiciones de Borde

Son limitaciones que puede tener el modelo al inicio o fin de su horizonte, debido a la no existencia de un período anterior al inicial o posterior al final.

Dentro del horizonte las fórmulas del modelo pueden operar correctamente, pero no así en los bordes, para los cuales muchas veces se requieren fórmulas diferentes y/o datos adicionales.

Por Ejemplo: - Cuentas por cobrar a considerar en el período inicial.- Stock de seguridad en el período final (considerando que

depende de las ventas del período siguiente).

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Resultados

Los resultados lo conforman todos los cuadros que forman la Estructura del Modelo.

Para fines de comparación de resultados, en diversos escenarios, es conveniente poder resumirlos en una cifra que le indique al decisor la conveniencia o no de tomar determinada decisión.

Por Ejemplo:

- Tasa interna de retorno.

- Valor presente neto de la generación de efectivo.

- Valor presente neto de las utilidades.

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Usos de Modelos de Simulación(lista no excluyente)

• Previsión de necesidades financieras.

• Demostración de posibilidades de pago de un préstamo.

• Negociaciones colectivas con el personal.

• Pronóstico de costos de producción.

• Estudios de Factibilidad para empresas nuevas y para ampliaciones y mejoras en empresas existentes.

• Valorización de empresas en marcha.

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