Tecnologías de Información e Investigación Tecnologías de Información e Investigación de Operaciones en de Operaciones en

Licitaciones de AlimentaciónLicitaciones de Alimentación

Marzo 2004

Departamento de Ingeniería Industrial Universidad de Chile

Expositor: Samuel VarasAcadémico del Departamento de Ingeniería Industrial

Universidad de Chile

Proceso de Licitación

JUNAEBJUNAEB : Junta Nacional de : Junta Nacional de Auxilio Escolar y BecasAuxilio Escolar y Becas 14.000 colegios en Chile.

91% con aporte estatal total o parcial

JUNAEB realiza programas asistenciales

Utiles

Salud

Vivienda

Recreación

Alimentación

PAE: Programa Alimentación EscolarPAE: Programa Alimentación Escolar

Presente en todo Chile

Atiende 1.400.000 niños, (0 - 24 años)

Opera con 31 empresas de catering

JUNAEB US$ 138 millones

JUNJI + INTEGRA US$ 46 millones

TOTALTOTAL US$ 184 millonesUS$ 184 millones

PRESUPUESTO DE ALIMENTACION

Antes de 1980: JUNAEB realiza toda la operación de entrega de alimentos

1980: Externalización Empresas de catering, prestan el servicio JUNAEB llama a licitación para contratar a los proveedores

Hasta 1997, Análisis subjetivo de ofertas Selección manual de ofertas ganadoras Fuertes presiones Soluciones sub-óptimas Mala evaluación del proceso licitatorio

PAE: Un Poco de Historia ... PAE: Un Poco de Historia ...

1998: Nuevo proceso de licitación Rediseño del proceso Busqueda de mejores alternativas de selección de ofertas Primer uso de nueva metodología

Herramienta de Apoyo para Asignación de Licitaciones

Herramienta de Apoyo para Asignación de Licitaciones

PAE: Un Poco de Historia ...PAE: Un Poco de Historia ...

1998-2004: Mejora del proceso Se incorporan nuevas necesidades de JUNAEB Mejora la capacidad de explorar escenarios alternativos

Comparando los cambiosComparando los cambios

Estructurado Clasificación de las empresas:

capacidad y desempeño. Separación de funciones: análisis,

decisión, auditoría, etc. Proceso público: antecedentes y

resultados en notaria.

Redefinición de Ofertas Estandarizar productos ofertados:

calorías, frecuencia, etc. Estandarizar Oferta Económica:

Precios para todos los productos.

Separación entre análisis técnico y económico Clasificación Técnico-Nutricional Análisis Económico.

Poco Estructurado

Ofertas no Estandarizadas Productos distintos por

empresa. Precios difíciles de

comparar.

Evaluación de Ofertas Subjetiva relación

precio/calidad técnica Análisis manual

PROCESO ANTIGUOPROCESO ANTIGUO PROCESO ACTUALPROCESO ACTUAL

Nueva LicitaciónNueva Licitación

PROCESO ESTRUCTURADOPROCESO ESTRUCTURADO EstandarizaciónEstandarización

Información Comparable, Información Comparable, Analizable ComputacionalmenteAnalizable Computacionalmente

Herramienta MatemáticaHerramienta Matemática de Apoyo de Apoyo

Herramienta de ApoyoHerramienta de Apoyo

En 1998 se desarrolló una herramienta computacional para

ayudar en la decisión de adjudicación de las licitaciones de

alimentación, utilizando un modelo lineal entero

Investigación de Operaciones

OFERTAS y PARAMETROS

HERRAMIENTA DE APOYO A LAS

DECISIONES

Modelo Lineal Entero

HERRAMIENTA DE APOYO A LAS

DECISIONES

Modelo Lineal Entero

Planillas deResumen y

Sol. Inst. N°M

Sol. Inst. N°2SoluciónInstancia N°1

SOLUCIONES

Tecnologías de la Información

Decisiones InvolucradasDecisiones Involucradas

¿Qué servicios/calidades debo contratar?

Tipos de raciones (menúes)

“Desempeño” de las empresas

Nivel de concentración

Precio vs Calidad

¿Qué conjunto de ofertas debo aceptar?

Para un set de requerimientos de servicios/calidades

¿Cuáles son las mejores ofertas que cubren el país?

Modelos AnalíticosModelos Analíticos

Contribución de los modelos analíticos de Apoyo a la

Toma de Decisiones (DSS)

Los problemas mencionados pueden ser modelados

Modelos provenientes de la Investigación Operativa

Un gran número de variables y factores pueden ser

“vistos” simultáneamente mediante un modelo

Investigación OperativaInvestigación Operativa

Investigación Operativa desde los 50´s hasta los 70´s

grandes modelos

enorme dificultad

Teoría y práctica

Los 80´s hasta ahora:

computadores cada vez más potentes

técnicas y algoritmos cada vez más sofisticados

Problemas que en los 60´s eran irresolubles hoy

pueden ser resueltos con facilidad

Desafio de la herramienta para Desafio de la herramienta para LicitacionesLicitaciones

Apoyar la toma de decisiones complejas

Ofrecer un mecanismo transparente, objetivo y reproducible

Buscar soluciones “óptimas”, para cada escenario (1% = US$$$$)

Características cambiantes de año en año requieren flexibibilidad : Cambios de escenarios Nuevas leyes Apertura/cierre colegios Reforma educacional Mayores exigencias de calidad técnica

Esquema de OperaciónEsquema de Operación

USUARIO

Datos de ofertaspresentadas y Parámetros

de la Licitación

Bases de Datos

Ingreso deParámetros

Ingreso deParámetros

Valoración delas Ofertas

Valoración delas OfertasOFERENTES

JUNAEB

Carga de Datosde Ofertas

Carga de Datosde Ofertas

1

Generador deInstancias del

Modelo

Constructor deInstancias del

Modelo

2

Resolución de Modelos

Instancia N° Xdel Modelo Solucionador

del Modelo

Solucionadordel Modelo

CPLEX

3

Generador deReportes

Generador deReportes

Generación Instancias y Reportes

4

Planillas deResumen y

Sol. Inst. N°M

Sol. Inst. N°2SoluciónInstancia N°1 5

El Modelo Básico

Problema GeográficoProblema Geográfico

UT 1 UT

2UT 4

UT 3

UT 5

UT 6

UT 7

UT 8

UT 9

REGION 1

REGION 2

UT 90

REGION 13

UT 88

UT 89

UT 87

CHILE

CHILE:

13 regiones13 regiones

90 UT’s90 UT’s

Chile se divide en regionesLas regiones se dividen enUnidades Territoriales (UT)

Licitación CombinatorialLicitación Combinatorial

Cada año se licita un tercio de las regiones Sobre cerrado, mejor conjunto de ofertas

Una Oferta: combinación de UT’s

Muchas ofertas por empresa

25,000 ofertas 2002; 43,000 ofertas 2003

30 UTs

Economías de escala Infraestructura

Compras, etc

Se reflejan en las ofertas

Licitación Combinatorial

CHILE

UT 1UT 2

UT 4

UT 3

UT 5

UT 6

UT 7

UT 8

UT 9

REGION 1

REGION 2

UT 90

REGION 13

UT 88

UT 89

UT 87

UT 90

REGION 13

UT 88

UT 89

UT 87

UT 57UT 56

REGION 6

Problema de Cubrimiento

Todas las UT´s deben cubrirseTodas las UT´s deben cubrirse

UT 36

UT 37

UT 35

Bid 1 Bid 2

Bid 4Bid 3

Bid 1

Bid 4

REGION 5

Problem a de Cobertura

Es un problema conocidamente “dificil”

700 instancias.

Poco tiempo para resolverlas todas (1 o 2 días).

Tolerancia de Optimalidad baja = 0.000001 % (US$ 1.8).

Dificultad del ProblemaDificultad del Problema

Multiples Instancias del Modelo

AlternativasAlternativas

Desempeño de Empresas

Número de Empresas por Región

Límite al total de empresas

ganadoras

Bandasde Precios

2 Funciones Objectivo

Cobertura Nacional

Diferentes Niveles

de Demanda

DiferentesMinutas

AlternativasAlternativas

Existe un conjunto de escenarios que serán evaluados, con parámetros como: Máximo % concentración en una empresa Máxima capacidad por empresa Indice de Desempeño de cada empresa Tramo de matrícula considerado, etc.

Se ejecuta la herramienta y se obtiene: La mejor solución para cada escenario Costo de incorporar una restricción (por ejemplo, el costo

de exigir máximos de concentración) Costo de cambiar algun atributo del escenario, etc.

El Modelo visto como funciónEl Modelo visto como función

Instancia del Modelo

Esquema del Modelo

Datos de Ofertas+ + Parámetros =

• Estructura alimenticia• Nivel de demanda• Maestro de raciones•Costo JUNAEB o 3 Inst.•Con o sin considerar desempeño

• Con o sin rechazo fuera de banda• Con o sin límite de U.T. por empresa• Con o sin límite de raciones por empresa• Con o sin límites de empresas por región• Con o sin mínimo de empresas

Al combinar todas las opciones se obtienen más de 700 escenarios (instancias)

Reportes BásicosReportes Básicos

1 Alt. 1 estándar 100% 175.0

2 Alt. 1 estándar 100% 175.0

3 Alt. 1 estándar 100% 178.5

4 Alt. 1 estándar 100% 178.5

5 Alt. 1 estándar 100% 183.7

6 Alt. 1 estándar 100% 181.9

7 Alt. 1 estándar 100% 185.3

8 Alt. 1 estándar 100% 185.5

9 Alt. 1 estándar 100% 173.1

Nº

Inst

anci

a

Alt

ern

ativ

a M

inu

ta

Tra

mo

M

atrí

cula

Fu

nci

ón

To

tal

Des

emp

eño

Ban

da

Lim

. E

mp

resa

s

Lim

. R

egio

nal

TOTAL (US$_Millones)

OPCIONES

Ejemplo de Instancias

Reportes : ¿Qué pasaría si?Reportes : ¿Qué pasaría si?

Alt

ern

ativ

a M

inu

ta

Tra

mo

M

atrí

cula

1 Alt. 1 estándar 100% 3.1% 4.7% 0.0%

2 Alt. 1 estándar 100% 3.1% 4.6% 0.0%

3 Alt. 1 estándar 100% 3.5% 5.1% 0.1%

4 Alt. 1 estándar 100% 3.5% 5.1% 0.1%

5 Alt. 1 estándar 100% 0.4% 2.1% 0.0%

6 Alt. 1 estándar 100% 2.6% 2.6% 0.0%

Alt

. 1

esp

ecia

l

Alt

. 3

está

nd

ar

Alt

. 2

está

nd

ar

Nº

Inst

anci

a

Fu

nci

ón

To

tal

Des

emp

eño

Ban

da

Lim

. E

mp

resa

s

Lim

. R

egio

nal

Cuanto más costaría un Cambio de Minuta?¿Qué pasa si cambio Alt. 1 estándar?

La solucción seleccionada debe ser “ROBUSTA” Debe tener buen comportamiento en todos los escenarios

AdjudicaciónAdjudicación

Una vez resueltos todos los escenarios, la Comisión de Adjudicación realiza un análisis como el siguiente:

¿Cuál es el costo de la instancia más “simple”? ¿Cuanto me cuesta agregar la opción que más nos

interesa? POR EJEMPLO: Máximo % concentración en una sola empresa

Si el costo adicional por incorporar está opción es “razonable” (con respecto a la importancia de la opción), esta se incorporará.

Luego, se analizarán una a una el resto de las opciones y sus costos, decidiendo su incorporación final.

AdjudicaciónAdjudicación

La Comisión selecciona un escenario que esté en la frontera eficiente.

Calidad

Costo

FronteraEficiente

Función de Utilidad

Instancias

Resultados obtenidos

Menor Costo y Mayor Calidad

Más CompetenciaMás Competencia

Desayuno1995 2002

Leche 1 5Pan 2 3Galletas 3 1Cereal 0 1

Almuerzo1995 2002

Salad 4 14Carne 4 7Pescado 4 4Fruta 6 8

Veces por SemanaVeces por Semana Veces por MesVeces por Mes

Año Costo Unitario1996 US $ 0,562002 US $ 0,43

22%

Resultados EconómicosResultados Económicos

Ha conseguido ahorros por: US$ 40 millones en 3 años

Equivalentes a más de 300.000 estudiantes

Desde 1998 hasta hoy Se han realizado 7 licitaciones de alimentación

Se han licitado más de US$ 1.000 millones

Otros ResultadosOtros Resultados

Desde 2000 hasta hoy

Se han incorporados nuevas opciones de análisis

Se adaptó para la adquisición de otros servicios y productos

(servicios de salud)

En 2002, Escocia

Fue premiada por IFORS (Federación Internacional de Sociedades

de Investigación de Operaciones) como la Mejor Aplicación de

Investigación de Operaciones en países en desarrollo.

Tecnologías de Información e Investigación Tecnologías de Información e Investigación de Operaciones en de Operaciones en

Licitaciones de AlimentaciónLicitaciones de Alimentación

Marzo 2004

Departamento de Ingeniería Industrial Universidad de Chile

Expositor: Samuel VarasAcadémico del Departamento de Ingeniería Industrial

Universidad de Chile