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Resolución mediante grafos del problema Yield Management aplicado a la gestión hotelera

Abstract

Yield Management es una técnica que cada vez está tomando más importancia en el sector servicios, debido a que la mayoría de las empresas que lo integran presentan simultaneidad en la producción y consumo del servicio prestado, junto con la imposibilidad de almacenamiento del producto por ser perecedero. Con esta técnica se busca vender cada unidad de inventario al tipo de cliente adecuado, en el instante preciso y al precio conveniente. En este trabajo se analiza el caso de aplicación de la técnica a la gestión hotelera, se recorre un camino que va desde los primeros modelos aplicados en el sector aéreo y se continúa proponiendo otros más avanzados y exclusivos para el caso de un hotel.

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Resolución mediante grafos del problema Yield Management aplicado a la gestión hotelera

Author: Guadix Martín, José; Larrañeta Astola, Juan Carlos; Onieva, Luis; Cortés, Pablo; Muñuzuri, Jesús
Year: 2003
Source: https://idus.us.es/bitstreams/a70d39bb-66b7-4074-8ccc-c6378e76f090/download
V Cong eso de Ingenie ía de O ganización
Valladolid-Bu gos, 4-5 Sep iemb e 2003
ƒ Índice
Resolución median e g a os del p oblema Yield Managemen aplicado a la
ges ión ho ele a
José Guadix1, Juan La añe a2, Luis Onie a3, Pablo Co és4 y Jesús Muñuzu i5
1 Ingenie o Indus ial, Ingenie ía de O ganización, Escuela Supe io de Ingenie os, Camino de los
Descub imien os s/n, 41092 Se illa. [email p o ec ed]
2 Doc o Ingenie o Indus ial, Ingenie ía de O ganización, Escuela Supe io de Ingenie os, Camino de los
Descub imien os s/n, 41092 Se illa. [email p o ec ed]
3 Doc o Ingenie o Indus ial, Ingenie ía de O ganización, Escuela Supe io de Ingenie os, Camino de los
Descub imien os s/n, 41092 Se illa. [email p o ec ed]
4 Doc o Ingenie o Indus ial, Ingenie ía de O ganización, Escuela Supe io de Ingenie os, Camino de los
Descub imien os s/n, 41092 Se illa. [email p o ec ed]
5 Doc o Ingenie o Indus ial, Ingenie ía de O ganización, Escuela Supe io de Ingenie os, Camino de los
Descub imien os s/n, 41092 Se illa. m[email p o ec ed]
RESUMEN
Yield Managemen es una écnica que cada ez es á omando más impo ancia en el sec o
se icios, debido a que la mayo ía de las emp esas que lo in eg an p esen an simul aneidad en la
p oducción y consumo del se icio p es ado, jun o con la imposibilidad de almacenamien o del
p oduc o po se pe ecede o. Con es a écnica se busca ende cada unidad de in en a io al ipo
de clien e adecuado, en el ins an e p eciso y al p ecio con enien e. En es e abajo se analiza el
caso de aplicación de la écnica a la ges ión ho ele a, se eco e un camino que a desde los
p ime os modelos aplicados en el sec o aé eo y se con inúa p oponiendo o os más a anzados y
exclusi os pa a el caso de un ho el.
Palab as cla e: Yield Managemen , G a os, Re enue Managemen , Ho eles.
1. In oducción.
El concep o en el que se undamen an las écnicas Yield Managemen (YM) se puede en ende
con acilidad cen ándose en el sec o ho ele o. Yield se e ie e a los ing esos po miles de
plazas exis en es o a los ing esos po miles de huéspedes. Los ho eles no malmen e o ecen
dis in os ipos de se icios, ales como P e e encial, Sui e y S anda d. P e e i ían llena sus
ho eles con clien es de p ime a clase, pe o es o a amen e ocu e, po lo que a an de cub i
las plazas lib es o eciendo o os se icios di e en es. Hay que llega a un pun o de equilib io
en e el uso máximo de la capacidad, que se ía lo deseable, y la en a de las habi aciones al
p ecio máximo. Debido a que las unidades que o man el in en a io en los ho eles son
pe ecede as, una habi ación acía en una noche iene asociado un cos e de opo unidad. Los
ho eles deben decidi cuán o descon a al p ecio de los se icios pa a asegu a su en a, y al
mismo iempo es a segu os que dejan su icien es habi aciones lib es pa a ende las a los
huéspedes que lleguen a úl ima ho a con in ención de ocupa habi aciones de p ime a clase.
Las emp esas en las que esul a óp ima la aplicación de es a écnica deben cumpli una se ie
de equisi os ales como es a do adas de una capacidad ija, dispone de unas unidades de
in en a io (se icios) que se puedan segmen a con su p ecio y pode ende po adelan ado
es as unidades o e adas. Además, los se icios o e ados son pe ecede os y p esen an una
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demanda luc uan e con el iempo. Los posibles aumen os del núme o o al de in en a io son
demasiado cos osos.
2. Modelos de Resolución.
Con es os modelos ma emá icos se p e ende de e mina , a p io i, cuan as unidades de
in en a io debe án asocia se a cada ca ego ía. Se conside an como hipó esis pa a odos los
modelos:
x odas las ese as son u ilizadas, es deci ninguna ese a se cancela. Es a
hipó esis elimina el o e booking
x independencia en e las demandas de las dis in as ca ego ías
x inexis encia de g upos, son odos clien es indi iduales
A con inuación se dis ingue el es udio de los modelos según sea posible una es ancia máxima
de un día (es ancia simple) o po el con a io se con emple la posibilidad de una du ación de
es ancia decidida po la ge encia del ho el (es ancia múl iple).
2.1 Es ancias Simples.
El p ime es udio ealizado sob e la base de es e en oque lo hizo Li lewood (1972). En es a
p ime a ap oximación, se di ide el in en a io en dos posibles ca ego ías, la “2” con descuen o
y la “1” que o ece los se icios sin descuen o. El p oblema se educe a de e mina un lími e a
la can idad o ecida con descuen o, y el es o se á o e ado en la ca ego ía supe io . Se
conside a, como hipó esis de pa ida, que el in en a io con descuen o se ende an es que el
in en a io sin descuen o, y que odas las ese as son u ilizadas, es deci , ninguna ese a se
cancela.
Los pa áme os que in e ienen son:
qT: capacidad o al ija
d1: a iable alea o ia que es ima el núme o de pe iciones de ese as pa a unidades de
in en a io sin descuen o
1: ing esos p oducidos po una unidad sin descuen o
2: ing esos p oducidos po una unidad con descuen o
La a iable a de e mina es,
x1: núme o de unidades de in en a io sin descuen o
Se deben segui o eciendo unidades de in en a io de la ca ego ía con descuen o mien as se
cumpla la siguien e condición:
>@
P dx  !
21 1 1
(1)
siendo P[ ] la p obabilidad, en es e caso, de que al llega el momen o de o ece el se icio no
se engan disponibilidades pa a a ende la pe ición.
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La consecuencia del esul ado ob enido es que se con inua á o eciendo un se icio más con
descuen o, mien as los ing esos con descuen o sean mayo es o iguales a los ing esos
espe ados pa a la ca ego ía supe io (sin descuen o).
O o modo de esolución del p oblema nace de la idea que conside a que las emp esas deben
ene un núme o de unidades de in en a io que po encien la demanda de consumido es de al o
pode adquisi i o. Hay que alcanza una dis ibución al que el ing eso espe ado po una en a
adicional en la gama al a sea igual al ni el ac ual de ing esos que se ienen en la gama
in e io . Es a dis ibución de e mina el núme o óp imo de se icios a asigna a cada ca ego ía.
La dis ibución óp ima del in en a io, se alcanza cuando el ing eso ma ginal de la en a del
úl imo se icio en una clase sea el mismo que el que se p oduce pa a cualquie o a. Es e
modelo del ing eso ma ginal espe ado po se icio, se conoce con el nomb e EMSR,
co espondien e a las siglas de su nomb e en inglés, o mulado po Belobaba (1987).
Se usa la demanda p obabilís ica po que el núme o de pe iciones espe adas, pa a cada
ca ego ía, se debe es ima de da os his ó icos.
Pa a un ejemplo de dos ca ego ías, “1” y “2”, se de inen las a iables:
()
ii
bx : unción de densidad de inida como el núme o de ese as espe adas pa a la
ca ego ía i.
1
()Px : la p obabilidad de ecibi x1 o más pe iciones pa a la ca ego ía 1.
i : los ing esos ob enidos po la en a de un se icio de la ca ego ía i.
Hay que maximiza la unción ing esos o ales, R:
11 2 2
1
n
ii
i
R
x x x

¦ (2)
Pa a las dos ca ego ías, la capacidad o al se descompone en unción de las en as ealizadas
en las dos ca ego ías, de modo que 12

Txqx .
Los ing esos o ales son unción de la dis ibución que se elija, xi, po lo que in e iene la
unción densidad. Ope ando en la unción ing esos o ales, se iene:
() () () ( )
() ( )
11 2 2 11 2 1
111 2 2 1
T
T
RRxRx RxRqx
bx bq x
 
  
(3)
El modelo del ing eso ma ginal espe ado po se icio, nos indica que el ing eso ob enido po
cada ca ego ía debe se igual, es deci ,
ij
ij
RR
E
MSR EMSR
xx
ww
ww (4)
En nues o caso, simpli icado pa a solo dos ca ego ías,
R
x
w
w1
0
.
Luego ope ando esul a: . Exp esión que indica que los ing esos
ma ginales espe ados po la en a de un se icio adicional en cada ca ego ía deben se igual a
ce o.
() () Px Px
112 2
0
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Si se exp esa de o a o ma:
12
21
()
()
Px
Px
(5)
Se pueden elaciona ácilmen e los ing esos de cada ca ego ía con las p obabilidades del
núme o de pe iciones de se icio en cada ca ego ía. De es a mane a, a pa i de los p ecios a
p io i de cada ca ego ía, se de e mina la elación de p obabilidades de ende cada ca ego ía.
Como esul ado de es os alo es, se ob iene la dis ibución de la capacidad o al en las
dis in as ca ego ías.
2.2 Es ancias Múl iples.
Al inco po a el concep o de es ancias múl iples al modelo se o mula un p oblema de
p og amación ma emá ica pa a maximiza los ing esos ob enidos, una ez que se han p e is o
los clien es u u os.
Asumimos que los p ecios en las dis in as ca ego ías y la demanda son de e minis as. Po ello,
la in o mación de la demanda la enemos desag egada en ca ego ías, días de llegada y
du ación de la es ancia o se icio.
En el modelo usamos los siguien es pa áme os:
i, l, j : índices de echas (i, l, j = 1,..., N)
i, l se e ie en al día de llegada
j se e ie e al día de pa ida ( in del se icio)
k : índice de la ca ego ía (k = 1,..., K)
k : ing esos en la ca ego ía k
bi : capacidad (núme o de habi aciones) del ho el en el día i
dijk : demanda espe ada pa a clien es que lleguen el día i, y inalicen la es ancia el día
j, en una ca ego ía k
Con las a iables:
xijk : núme o de se icios pa a una llegada el día i y salida el día j, i<j, en la ca ego ía
k.
Se plan ea el p oblema de la o ma:
,,
max ( )
s.a. i
0
en e a
k ijk
ijk
ljk i
lii j k
ijk ijk
ijk
ji x
xb
xd
x
d

d
dd
¦
¦¦¦ (6)
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El c i e io es a a de maximiza los ing esos p oducidos po la en a de las xijk unidades.
Es a maximización es á suje a a una se ie de es icciones. En p ime luga , que la suma del
núme o de unidades endidas, que cons i uyen el in en a io, debe se cada día meno que la
capacidad disponible. Po o o lado, pa a cada posible es ancia, las en as deben se meno es
que la demanda espe ada de clien es.
Se obliga a que las a iables xijk sean en e as. Es lógico, eniendo en cuen a que no es posible
ende una acción del se icio.
Una p ime a o ma de esolución del modelo (6) es con la elajación de las a iables xijk a
con inuas. Con es a elajación, no se pie de mucha in o mación, ya que como e emos más
adelan e, la mayo ía de las a iables esul a ían en e as.
O a o ma de esol e el modelo (6) es plan ea lo como el lujo máximo en una ed,
p oblema p opues o pa a el sec o aé eo po Glo e (1982). En nues o caso, se ía simila al
p oblema de asbo do con capacidades en los a cos [La añe a (1987)].
El modelo se es uc u a median e el g a o (,)GNA ep esen ando los nodos N los días de la
es ancia del ho el y los a cos A las posibles noches. Los a cos en e nodos los ep esen amos
dobles señalando la posibilidad de es ancias en las dis in as ca ego ías k. Cada uno de es os
a cos ienen su capacidad limi ada po la demanda espe ada dijk. En el ejemplo de la igu a se
supone una es ancia máxima de dos noches, aunque se puede gene aliza a S noches.
Además, apa ecen unos a cos que ep esen an la capacidad bi y que no apa ecen en la unción
obje i o, luego se le asigna un cos e nulo.
1i-1 i j j+1 N
Figu a 1: Es uc u a del g a o G=(N, A).
La unción que hay que maximiza es ijk
F
,
( ) si
,, : 0 si
k
ijk
ji jiS
ijk A F ij
 


®!
¯
d (7)
Pa a comp oba la es icción de capacidad o al del ho el, bas a con ealiza un co e en e
dos nodos.
3. Análisis de los modelos múl iples.
Dado que el p oblema es ancias simples se puede conside a como uno pa icula de los
a ados en es e abajo, solo analiza emos los segundos. Aunque como his ó icamen e se a ó

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de o ma di e enciada, se incluye on los dis in os modelos u ilizados y se emi e a un abajo
más amplio en Guadix (2003). A con inuación solo se analizan los modelos p opues os pa a
es ancias múl iples.
An e una ba e ía de 96 p oblemas, se es udia on las soluciones de las a iables xijk. Los da os
de los modelos múl iples, las demandas pa a cada día, ca ego ía y núme o de noches de
es ancias ue on gene ados alea ó iamen e. Pa a ello se ealiza on es udios pa a dos ipos de
ho eles, uno de 200 habi aciones que ep esen a un único ho el en una ciudad o un p oblema
con 1000 habi aciones que se ía pa a el caso de a ios ho eles pe enecien es a una cadena.
Asimismo se c ea on dos posibilidades en las demandas de clien es, una en empo ada al a
con g an demanda y una empo ada baja con una demanda in e io de algunas ca ego ías.
Además se p oba on di e en es du aciones de es ancias, con 180, 270 y 360 días.
Cada uno de los 96 p oblemas gene ados alea ó iamen e se esol ió con el p og ama CPLEX
[ILOG CPLEX 8.0 (2002)] de las dos o mas expues as an e io men e. Median e
p og amación lineal (6), con los algo i mos p imal y dual, y con el algo i mo de g a os (7) o
ne wo k. En la abla 1 se mues a el suma io de los esul ados. Todos los iempos de ejecución
ienen exp esados en segundos sob e un In el Pen ium III 850 MHz.
P oblema Soluciones
Tiempo de
Conmu ación
To al
Nº de
I e aciones Solución
P imal 0.06 96
Dual 0.06 13
ALTA1
Ne wo k 0.05 100
126270
P imal 0.05 2
Dual 0.06 2
BAJA1
Ne wo k 0.05 13
43260
P imal 0.22 1266
Dual 0.28 323
ALTA2
Ne wo k 0.04 3173
1077570
P imal 0.05 14
Dual 0.05 1
BAJA2
Ne wo k 0.01 97
540750
Tabla 1: Suma io de Resul ados P omedios.
Pa a el p ime ipo de ho el al se pequeño no se ap ecia la di e encia en los iempos de
conmu ación. Sin emba go, pa a el segundo se comp ueba la en aja ob enida al in oduci el
p oblema en o ma de g a o. La solución ob enida de la unción obje i o es la misma en odos
los p oblemas esuel os po los es mé odos.
Además se ob iene una in o mación adicional al epa o óp imo de se icios (habi aciones).
En conc e o in e esan las a iables duales de las es icciones de capacidad o al. Es as duales
indican el p ecio que debe ía ene un se icio (habi ación) que se ag egue a los ya endidos.
Pa a ello, hay que supone que se puede aumen a la capacidad en una unidad. Es e p ecio
dual e leja ía el mínimo necesa io pa a que un nue o clien e esul a a bene icioso en e a la
si uación que ya se iene.
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A con inuación se p esen a como se puede expone la in o mación ob enida con las a iables
duales de las es icciones pa a uno de los casos esuel os. Pa a cada día se iene un p ecio
dual de la es icción de capacidad y unos p ecios ponde ados pa a las dis in as du aciones de
es ancias.
ESTANCIAS
PROBLEMA ALTA1 1
NT
2
NT
3
NT
1
NT
2
NT
3
NT
4
NT
5
NT
DIA PRECIO
DUAL
1
NT
2
NT
3
NT
4
NT
5
NT 60 € 90 €
1 0 0 0 30 45 54
2 0 0 45 60 68 72
3 90 90 90 90 90 108 X X X X
4 90 90 90 90 113 X X X
X
5 90 90 90 120 X X X
X
6 90 90 135 X X X
7 180 180 X X
Tabla 2: Ejemplo de Va iables Duales.
En la ila del día 1 es án abie as odas las es ancias en las dos ca ego ías, debido a que
siemp e el p ecio o ecido po los clien es es mayo que el dual ponde ado. Mien as que si se
obse a la ila del e ce día, pa a la ca ego ía in e io (60 €) no se admi e ningún clien e
nue o, ya que los duales ponde ados son mayo es que el p ecio de la ca ego ía. Sin emba go
en la ca ego ía supe io (90 €), pa a es ancias in e io es a cua o noches si se admi en nue os
clien es, mien as que en la es ancia de cinco noches ya in luye el dual del día 7 que es muy
ele ado, po lo que hace que el dual ponde ado sea supe io al p ecio o ecido y po
consiguien e se cie a es a posibilidad de clien e.
4. Conclusiones
En es e abajo se ha es udiado el p oblema de la ges ión ho ele a de clien es, di e enciando la
du ación de la es ancia. Pa a es ancias simples, as expone los dis in os mé odos conocidos
se esol ie on a ios ejemplos y se concluye que es un caso pa icula de las es ancias
múl iples. En el caso de es ancias múl iples, se analiza on los dis in os modelos y se
es udia on una amplia gama de p oblemas.
Se ha comp obado como al se capaz de in ui la p esencia de un g a o en el modelo (6), y
ep esen a lo en la es uc u a expues a en la igu a 1, la esolución del p oblema halla la
misma solución, aunque con un cómpu o in e io en el iempo.
Las a iables con inuas ob enidas en la p og amación lineal esul an se en e as, po lo que se
puede a i ma que pa a modelos de Yield Managemen en ho eles el modelo (6) p esen a
unimodula idad.
Asimismo, as la implemen ación del p oblema lineal con inuo, se ob iene el alo de las
a iables duales de las es icciones, y su signi icado pos e io pa a la acep ación o echazo de
nue os clien es.
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Re e encias
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[4] Glo e , F ed; Glo e , Randy; Lo enzo, Joe y McMillan, Claude (1982) “The Passenge -
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[6] Guadix, José; La añe a, Juan y Onie a, Luis (2003) “Yield Managemen Aplicado a la
Ges ión de un Ho el”, 27 Cong eso Nacional de Es adís ica e In es igación Ope a i a.,
Lé ida.
[7] ILOG CPLEX 8.0 (2002): Use ´s Manual.