Simulation-optimization model to determine the installed capacity of an educational services system

Abstract

espanolIntroduccion. El problema de la determinacion de la capacidad en empresas de servicios, es la no existencia de metodologias claras. En cuanto a las instituciones academicas, los avances de investigacion sobre el asunto son aun mas reducidos. La literatura ha abarcado ampliamente otros problemas que afectan a la capacidad, asi como la programacion y planificacion del personal, instalaciones y horarios sin llegar directamente a medir capacidad. Objetivo. Crear una metodologia generica para determinar la capacidad de un sistema de servicios educativos (escuelas, colegios, universidades, etc), en terminos de la cantidad de estudiantes a atender con la infraestructura de la institucion. Materiales y metodos. Primero, se desarrolla una metodologia para simular la capacidad utilizada por los alumnos matriculados historicamente, posteriormente, con esta informacion, es ejecutado un modelo de optimizacion que calculara el numero maximo de estudiantes a admitir. Resultados. El modelo desarrollado se aplica en la Facultad de Ingenieria de la Universidad del Valle - Colombia, donde se encontro que podria ser inscrito un 25 % mas de estudiantes nuevos empleando alrededor del 20 % de la capacidad que potencialmente se puede utilizar. Conclusion. Este modelo metodologico es util para conocer la capacidad en terminos del numero de estudiantes a atender por una institucion, asimismo permite tomar decisiones en el mediano plazo, en especial medir el impacto de politicas a formular en pro de la maximizacion del nivel de servicio de la institucion, como por ejemplo el impacto de la construccion de nuevos espacios fisicos. EnglishIntroduction. The problem of determining the capacity in service companies is the lack of clear methodologies. As for academic institutions, the research advances on the subject are even more reduced. The literature available has widely covered other problems affecting capacity, and also the programming and the planning of staff, facilities and schedules without directly measuring capacity. Objective. To create a generic methodology to determine the capacity of an educative services system (schools, universities, etc) in terms of the quantity of students to serve with the institution´s infrastructure. Materials and methods. Firstly, a methodology to simulate the capacity used by the students throughout time is created. Then, with this information, an optimization model to calculate the maximum number of students that can be admitted is executed. Results. The model developed is applied in the Engineering School of Universidad del Valle, Colombia, where it was found that 25% more of students could have been admitted, using about 20 % of the capacity that can be potentially used. Conclusion. This methodological model is useful to know the capacity in terms of the number of students an institution can receive. It also facilitates midterm decisions, especially the measurement of the impact of the policies that can be formulated to favor the maximization of the service standards of the institution, and also, for instance, the impact of building new infrastructures. portuguesIntroducao. O problema de determinar a capacidade das empresas de servicos, e a ausencia de metodologias claras. Quanto a instituicoes academicas, o progresso da pesquisa nesta materia e ainda menor. A literatura tem uma ampla cobertura de outras questoes que afetam a capacidade, tais como programacao e planejamento pessoal, instalacoes e horarios, entre outros, sem chegar a medi-la diretamente a capacidade. Objectivo. Criar uma metodologia generica para determinar a capacidade de um sistema de servicos de ensino (escolas, faculdades, universidades, etc.) em termos do numero de alunos que podem ser servido pela infra-estrutura da instituicao. Materiais e metodos. Em primeiro lugar, e desenvolvido um metodo para simular a capacidade utilizada pelos alunos matriculados historicamente. Com esta informacao, e executado um modelo de otimizacao que calcula o numero maximo de alunos a admitir. Resultados. O modelo desenvolvido e aplicado na Faculdade de Engenharia da Universidade do Vale - Colombia, onde foi descoberto que podiam ser registados 25% mais estudantes utilizando cerca de 20% da capacidade que potencialmente podem ser utilizados. Conclusao. Este modelo metodologico e util para conhecer a capacidade em termos de numero de alunos que podem ser servidos por uma instituicao, tambem permite tomada decisoes ao medio prazo, especialmente medir o impacto das politicas formuladas no sentido de maximizando do nivel de servico da instituicao, tais como o impacto da construcao de novos espacos fisicos.