fundamento de ingenieria economica chan s park

Chan S. ParkChan S. Park

FUNDAMENTOSDE INGENIERA ECONMICA

FUNDAMENTOSDE INGENIERA ECONMICA SEGUNDAEDICINSEGUNDAEDICIN

FUNDAMENTOS DE

INGENIERA ECONMICA

FUNDAMENTOS DE

INGENIERA ECONMICA

SEGUNDAEDICIN

SEGUNDAEDICIN

ParkPark

Prentice Hall

Para mayor informacin sobre el tema visite:www.pearsoneducacion.net/park

FUNDAMENTOS DE INGENIERA ECONMICAFUNDAMENTOS DE INGENIERA ECONMICASEGUNDA EDICINSEGUNDA EDICIN

Chan S. ParkChan S. Park

La ingeniera econmica es una de las materias de estudio ms prcticas en el currculum de ingeniera, as como una disciplina desafi ante y en continuo movimiento. En cada nueva edicin de esta obra se refl ejan los cambios ocurridos en el mundo de los negocios.

Este texto tiene como objetivo:

La integracin del uso de la computadora es otra caracterstica importante de Fundamentos de ingeniera econmica. Los alumnos pueden tener un mayor acceso y sentirse familiarizados con las diversas herramientas de hojas de clculo.

Facilitar una amplia comprensin de las bases tericas y conceptuales sobre las cuales se fundamenta el anlisis de los proyectos fi nancieros.Satisfacer las necesidades ms prcticas del ingeniero para as tomar decisiones fi nancieras informadas, a la hora de actuar como miembro de un equipo o como el administrador de un proyecto de ingeniera.Incorporar todas las herramientas crticas para la toma de decisiones, incluyendo las ms contemporneas, como las herramientas computacionales.Interesar a las otras disciplinas de ingeniera para las que se requiere este curso: industrial, civil, mecnica, elctrica, computacional, aeroespacial, qumica e ingeniera de manufactura, as como la tecnologa de ingeniera.

Prentice Halles una marca de

ISBN: 978-607-442-220-7

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F u n d a m e n t o s d e

ingenieraeconmica

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F u n d a m e n t o s d e

ingenieraeconmicaS E G U N D A E D I C I N

Chan S. ParkDepartamento de S i s temas e Ingen ie r a Indust r ia lAuburn Un ivers i t y

Mxico Argentina Brasil Colombia Costa Rica Chile EcuadorEspaa Guatemala Panam Per Puerto Rico Uruguay VenezuelaVV

Prentice Hall

TRADUCCIN

Vernica del Carmen Alba Ramrez

REVISIN TCNICA

Filiberto Gonzlez HernndezInstituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de MonterreyCampus Estado de MxicoMarco Antonio Montfar BentezUniversidad Autnoma del Estado de HidalgoHenrique Jos Azprua ArreazaUniversidad Catlica Andrs Bello-Venezuela

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Authorized translation from the English language edition entitled Fundamentals of Engineering Economics, 2nd edition, by Chan S. Park, published by Pearson Education, Inc., publishing as PRENTICE HALL, INC., Copyright 2008. All rights reserved.

ISBN 9780132209601

Traduccin autorizada de la edicin en idioma ingls titulada Fundamentals of Engineering Economics, 2a edicin, por Chan S. Park, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como PRENTICE HALL INC., Copyright 2008. Todos los derechos reservados.

Esta edicin en espaol es la nica autorizada.

Edicin en espaolEditor: Luis Miguel Cruz Castillo e-mail: [email protected] de desarrollo: Felipe Hernndez CarrascoSupervisor de produccin: Juan Jos Garca Guzmn

SEGUNDA EDICIN, 2009

D.R. 2009 por Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V. Atlacomulco 500-5 pisoCol. Industrial Atoto53519, Naucalpan de Jurez, Estado de Mxico

Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. nmero 1031.

PRENTICE HALL es una marca registrada de Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V.

Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicacin pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por un sistema de recuperacin de informacin, en ninguna forma ni por ningn medio, sea electrnico, mecnico, fotoqumico, magntico o electroptico, por fotocopia, grabacin o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor.

El prstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesin de uso de este ejemplar requerir tambin la autorizacin del editor o de sus representantes.

ISBN 13: 978-607-442-220-7

Park, Chan S.Fundamentos de ingeniera econmicaSegunda edicinPEARSON EDUCACIN, Mxico, 2009

ISBN: 978-607-442-220-7rea: Ingeniera

Formato: 20 25.5 cm Pginas: 656

PRIMERA IMPRESIN

Impreso en Mxico. Printed in Mexico.

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Prentice Halles una marca de

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A mi esposa: Inkyung (Kim)

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PREFACIO

Por qu Fundamentos de Ingeniera Econmica?La ingeniera econmica es una de las materias de estudio ms prcticas en el currculum de ingeniera, pero es una disciplina desafi ante y en continuo cambio. Contemporary Engineering Economics (cee) se public por primera vez en 1993 y, desde entonces, hemos tratado de refl ejar los cambios en el mundo de los negocios en cada nueva edicin (ahora en su cuarta edicin, junto con las ms recientes innovaciones en la educacin y la industria editorial. Estos cambios han dado como resultado un libro de texto mejor y ms completo, pero tambin ms largo de lo que se pens originalmente. Esto puede constituir un problema: actualmente, cubrir la totalidad del libro de texto en un solo curso es cada vez ms difcil. Por ello, hemos decidido crear Fundamentos de Ingeniera Econmica para quienes gustan del libro Ingeniera Econmica Contempornea, pero creen que un libro de texto ms pequeo y conciso cubrira mejor sus necesidades.

Objetivos del textoEste texto tiene como objetivo ofrecer una cobertura slida y completa de los conceptos de ingeniera econmica pero, al mismo tiempo, tratar los asuntos prcticos de la ingenie-ra econmica. Ms especfi camente, este texto tiene los siguientes objetivos:

1. Facilitar una amplia comprensin de las bases tericas y conceptuales sobre las cuales se fundamenta el anlisis de los proyectos fi nancieros.

2. Satisfacer las necesidades ms prcticas del ingeniero para as tomar decisiones fi nancieras informadas a la hora de actuar como miembro de un equipo o como el administrador de un proyecto de ingeniera.

3. Incorporar todas las herramientas crticas para la toma de decisiones, incluyendo las ms contemporneas, as como las herramientas computacionales que los in-genieros necesitan para tomar decisiones fi nancieras informadas.

4. Interesar a las otras disciplinas de ingeniera para las que se requiere este curso: industrial, civil, mecnica, elctrica, computacional, aeroespacial, qumica e in-geniera de manufactura, as como la tecnologa de ingeniera.

Mercado y uso del textoEste texto est planeado para usarse en el curso de introduccin a la ingeniera econ-mica. A diferencia del texto ms extenso (cee), es posible cubrir Fundamentos de Inge-niera Econmica en un solo curso, y quiz complementarlo con algunas lecturas o casos adicionales. Aun cuando los captulos en este libro se encuentran ordenados de manera lgica, estn escritos en un formato fl exible y modular, lo que permite que los profesores cubran el material con una secuencia distinta.

vii

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Cambios en la segunda edicinGran parte del contenido se dise para profundizar en los materiales y refl ejar los de-safos en la ingeniera econmica contempornea. Algunos de los cambios ms sobresa-lientes son:

Todas las vietas de entrada de los captulos (un sello caracterstico de Fundamen-tos de Ingeniera Econmica) se reemplazaron por ejemplos ms actuales y que invitan a la refl exin.

Se redisearon todos los ejemplos en cada captulo con la fi nalidad de promover las habilidades de resolucin de problemas de los estudiantes. Para ello se crearon cuatro encabezados distintivos: Anlisis del problema, Metodologa, Soluciny Comentarios. La mayora de los ejemplos en cada captulo son nuevos o revi-sados.

El captulo 10 se revis concienzudamente con la fi nalidad de ofrecer ms mate-riales de probabilidad para el manejo analtico del riesgo y la incertidumbre.

La mayora de los problemas al fi nal de los captulos fueron revisados para refl ejar los cambios en los materiales del texto principal.

Se presentan diversas tcnicas para utilizar hojas de clculo de Excel a lo largo de los captulos; los archivos originales de Excel se pueden consultar en lnea en el sitio Web de este texto.

Se cre el apndice A para ayudar a los estudiantes a preparar un examen para los cursos de introduccin a la ingeniera econmica, as como el examen de Funda-mentos de Ingeniera de la materia. Todas las preguntas en este apndice estn estructuradas en un formato de opcin mltiple.

Un revisor especializado examin minuciosamente todos los ejemplos y problemas.

Fundamentos de Ingeniera Econmica es muy diferente de Ingeniera Econmica Contempornea, pero la mayora de los captulos parecern familiares a los usuarios de este ltimo libro. Aunque redujimos algo del material y clarifi camos, actualizamos y me-joramos todos los captulos, Fundamentos de Ingeniera Econmica debe considerarse como una versin alternativa de Ingeniera Econmica Contempornea.

Caractersticas del libroAunque Fundamentos de Ingeniera Econmica es la versin reducida de Ingeniera Eco-nmica Contempornea, conservamos todos los elementos pedaggicos y los materiales de apoyo que ayudaron al gran xito de este ltimo libro. Algunas de esas caractersticas son:

Cada captulo inicia con una decisin econmica real que describe cmo el res-ponsable de tomar decisiones o una compaa real han lidiado con los asuntos discutidos en el captulo. Estos casos aumentan el inters de los alumnos, ya que sealan la relevancia del tema en el mundo real y la aplicabilidad de lo que, de otra forma, parecera simple material tcnico.

Se presenta un gran nmero de problemas al fi nal de los captulos, as como pre-guntas tipo examen con diferentes grados de difi cultad; estos problemas cubren por completo los diversos temas del libro.

La mayora de los captulos contienen una seccin llamada Breves estudios de caso con Excel, lo que permite que los estudiantes utilicen Excel para responder un conjunto de preguntas. Estos problemas refuerzan los conceptos tratados en el captulo y dan a los estudiantes una oportunidad para ser ms efi cientes al utilizar hojas de clculo electrnicas.

Todas las hojas de clculo de Excel ahora contienen frmulas fciles de seguir.

viii PREFACIO

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Prefacio ix

La integracin del uso de la computadora es otra caracterstica importante de Funda-mentos de Ingeniera Econmica. Los alumnos pueden tener un mayor acceso y sentirse familiarizados con las diversas herramientas de hojas de clculo; por otra parte, los profe-sores se inclinan ms por tratar estos temas de manera explcita en el curso o por alentar a los estudiantes a experimentar por su cuenta. Otra preocupacin es que el uso de las computadoras podra socavar la verdadera comprensin de los conceptos del curso. Este texto no promueve el uso indiscriminado o trivial de las computadoras como un reem-plazo de la comprensin genuina y de la habilidad para aplicar los mtodos de solucin tradicionales. Por el contrario, se enfoca en los benefi cios que ofrece el uso de las compu-tadoras en cuanto al aumento de la productividad para el desarrollo y anlisis de los fl ujos de efectivo de proyectos complejos.

Sitio Web del libroLa compaa editorial ha creado el sitio Web de este libro (www.pearsoneducacion.net/park). Este texto aprovecha Internet como una herramienta que constituye un recurso cada vez ms importante para tener acceso a una variedad de informacin en la Web. Este sitio contiene diversos recursos para profesores y alumnos, incluyendo preguntas tipo examen, problemas complementarios y varios calculadores fi nancieros en lnea. Cuando escriba la direccin y presione el botn de abrir, ver la pgina principal de Fundamentos de Ingeniera Econmica. Encontrar tres vnculos principales en este sitio Web:

Recursos para el profesor: ste es un vnculo protegido por una contrasea para los profesores registrados donde se localizan el manual de profesor y diapositivas de PowerPoint con anotaciones para las clases. El manual del profesor en Word incluye las respuestas a los problemas que aparecen al fi nal de los captulos y las soluciones Excel para todos los problemas difciles. En esta parte se lista un conjunto de casos de estudio de ingeniera econmica. Inicialmente, slo se pre-sentan unos cuantos casos, pero a medida que se desarrollen o encuentren nuevos ejemplos, la biblioteca de casos crecer en volumen y variedad.

Recursos para el alumno: Aqu es donde los alumnos pueden tener acceso a:1. preguntas de auto-examen, 2. preguntas de repaso para el examen de Funda-mentos de Ingeniera (fe) y 3. plantillas de Excel que pueden utilizarse para re-solver algunos problemas complejos. Esta seccin incluye tambin herramientas fi nancieras en lnea como: 1. tablas de factores de inters, 2. analizador de fl ujos de efectivo, 3. anlisis de depreciacin y 4. anlisis de prstamos. El analiza-dor de fl ujos de efectivo es un paquete de software de computadora integrado escrito en Java. El software incluye los mtodos de anlisis econmico quese emplean con ms frecuencia. Ofrece un men para su conveniencia y fl exibi-lidad e incluye: 1. un editor de fl ujos de efectivo fl exible y fcil de utilizar para los datos de entrada y las modifi caciones y 2. una amplia seleccin de mdulos compu-tacionales, as como grfi cas resultantes seleccionadas por los usuarios.

Sitio Web de recursos del autor: El autor cre esta parte de los contenidos. Esta seccin contiene diversas piezas de informacin til para efectuar anlisis de inge-niera econmica.

Informacin fi scal: Esta seccin ser un centro de referencia en trminos de dise-minacin de la siempre cambiante informacin fi scal, incluyendo el impuesto so-bre la renta personal y corporativo. Se incluyen vnculos para los diferentes sitios fi scales en Internet, por lo que usted encontrar la informacin ms actualizada sobre los programas de depreciacin y de los impuestos sobre las ganancias sobre el capital. Dinero e inversiones: Esta seccin constituye una puerta de entrada a una varie-dad de informacin til para realizar anlisis de ingeniera econmica. Por ejem-

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x PREFACIO

plo, se incluye un vnculo directo a la informacin ms actualizada sobre precios y acciones, as como sobre el desempeo de los fondos de inversin. Historiales econmicos: Esta seccin incluye informacin sobre costos y pre-cios, as como las tendencias ms recientes de las tasas de inters. En particular, se presentan algunos datos econmicos representativos, como ndices de precios al consumidor, cifras de productividad e ndices del costo del empleo. Noticias fi nancieras: Esta seccin brinda acceso a sitios de noticias fi nancieras en Internet. El sitio las divide en noticias en lnea y publicaciones diarias, semana-les y mensuales.

AgradecimientosEste libro refl eja el trabajo de un gran nmero de personas a lo largo de muchos aos. En especial, deseara hacer un reconocimiento a las siguientes personas, cuyas observaciones y comentarios han contribuido a esta edicin. Una vez ms, quiero agradecer a cada uno de ellos:

Roland K. Arter, Summit College, Universidad de Akron John L. Evans, Universidad Auburn Dolores Gooding, Universidad del Sur de Florida Bruce Hartsough, Universidad de California en Davis Matthew Marshall, Rochester Institute of Technology Bruce McCann, Universidad de Texas en Austin Michael Park, Mckinsey & Company Richard V. Petitt, Academia Militar de Estados Unidos Linda Ann Riley, Universidad Roger Williams Iris V. Rivero, Universidad Texas Tech Bhaba R. Sarker, Universidad Estatal de Louisiana James R. Smith, Universidad Tecnolgica de Tennessee Donald R. Smith, Universidad A&M de Texas Stan Uryasev, Universidad de Florida

Personalmente, deseo agradecer a las siguientes personas por su colaboracin adicio-nal a la nueva edicin: Capitn Kyongsun Kim, quien ley el manuscrito entero y revis la precisin de las frmulas y la solucin de todos los ejemplos; Mayor Hwansik Lee, quien me ayud a preparar el manual del profesor y tambin ley el manuscrito entero y ofreci numerosos comentarios para mejorar la presentacin de los materiales; Orhan Dengiz, quien me ayud a desarrollar el sitio Web del libro; Profesor Beum Jun Ahn, quien desarroll muchas de las versiones macro de las hojas de clculo de Excel; Holly Stark, mi editora en Prentice Hall, quien asumi la responsabilidad de todo el proyecto; y Rose Kernan, editora de produccin, quien supervis toda la produccin del libro.

Chan S. ParkAuburn, Alabama

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xi

ADMINISTRACINESTUDIO DEL DINERO Y SU

CONTENIDO

Prefacio vii

PARTE 1 ESTUDIO DEL DINERO Y SU ADMINISTRACIN 1

Captulo 1 Decisiones de ingeniera econmica 21.1 El proceso racional de la toma de decisiones 4 1.1.1 Cmo tomamos las decisiones personales cotidianas? 4 1.1.2 Cmo enfrentamos un problema de diseo tcnico? 7 1.1.3 Qu hace que las decisiones econmicas sean diferentes de las

otras decisiones de diseo? 10

1.2 El papel del ingeniero en los negocios 10 1.2.1 Toma de decisiones sobre gastos de capital 10 1.2.2 Decisiones de ingeniera econmica a gran escala 11 1.2.3 Repercusin de los proyectos de ingeniera sobre los estados

financieros 13

1.3 Tipos de decisiones de ingeniera econmica 14

1.4 Principios fundamentales de ingeniera econmica 18

Resumen 19

Captulo 2 El valor del dinero en el tiempo 202.1 Inters: el costo del dinero 22 2.1.1 El valor del dinero en el tiempo 22 2.1.2 Elementos de transacciones que implican intereses 24 2.1.3 Mtodos para calcular intereses 26

2.2 Equivalencia econmica 28 2.2.1 Definicin y clculos simples 28 2.2.2 Los clculos de equivalencia requieren una base de tiempo

comn para su comparacin 31

2.3 Frmulas de inters para flujos de efectivo nicos 33 2.3.1 Factor de cantidad compuesta 33 2.3.2 Factor del valor presente 35 2.3.3 Soluciones para tiempo y tasas de inters 38

2.4 Series de pagos desiguales 40

2.5 Series de pagos iguales 42 2.5.1 Factor de la cantidad compuesta: determine F, dados A, i y N 43

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2.5.2 Factor del fondo de amortizacin: determine A, dados F, i y N 47 2.5.3 Factor de recuperacin de capital (factor de anualidad):

encontrar A, dados P, i y N 49 2.5.4 Factor del valor presente: determine P, dados A, i y N 52 2.5.5 Valor presente de perpetuidades 57

2.6 Manejo de series con gradiente 57 2.6.1 Manejo de series con gradiente lineal 58 2.6.2 Manejo de series con gradiente geomtrico 64

2.7 Flujos de efectivo compuestos 68

Resumen 72

Problemas 73

Captulo 3 Estudio de la administracin del dinero 863.1 Tasas de inters del mercado 87 3.1.1 Tasa de inters nominal 88 3.1.2 Rendimiento anual efectivo 88

3.2 Clculo de las tasas de inters efectivas con base en los periodos de pago 91

3.2.1 Inters compuesto discreto 91 3.2.2 Inters compuesto continuo 92

3.3 Clculos de equivalencia con tasa de inters efectiva 94 3.3.1 Periodo de capitalizacin igual al periodo de pago 94 3.3.2 La capitalizacin se realiza a una tasa diferente a la de los pagos

efectuados 97

3.4 Administracin de deudas 100 3.4.1 Prstamos con tarjetas de crdito 100 3.4.2 Prstamos comerciales: clculo de pagos de capital e intereses 102 3.4.3 Comparacin de diferentes opciones financieras 106

Resumen 111

Problemas 111

Captulo 4 Clculos de equivalencia en situacionesde inflacin 126

4.1 Medicin de la inflacin 127 4.1.1 ndice de precios al consumidor 128 4.1.2 ndice de precios al productor 129 4.1.3 Tasa de inflacin promedio ( f ) 130 4.1.4 Tasa de inflacin general ( f ) contra tasa de inflacin

especfica ( fj ) 132

4.2 Dlares circulantes y dlares constantes 134 4.2.1 Conversin de dlares constantes a dlares circulantes 135 4.2.2 Conversin de dlares circulantes a dlares constantes 136

xii CONTENIDO

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ACTIVOS DE INGENIERAEVALUACIN DEL NEGOCIO Y DE LOS

4.3 Clculos de equivalencia en situaciones de inflacin 140 4.3.1 Tasas de inters del mercado y libres de inflacin 141 4.3.2 Anlisis en dlares constantes 141 4.3.3 Alisis en dlares circulantes 141 4.3.4 Anlisis en dlares mixtos 146

Resumen 149

Problemas 150

PARTE 2 EVALUACIN DEL NEGOCIO Y DE LOS ACTIVOS DE INGENIERA 159

Captulo 5 Anlisis del valor presente 1605.1 Flujos de efectivo de prstamos y flujos de efectivo de proyectos 162

5.2 Mtodos iniciales para la exploracin de proyectos 163 5.2.1 Beneficios y fallas del anlisis de recuperacin 166 5.2.2 Periodo de recuperacin descontada 167

5.3 Anlisis del valor presente 168 5.3.1 Criterio del valor presente neto 168 5.3.2 Directrices para la eleccin de la TREMA 172 5.3.3 Significado del valor presente neto 175 5.3.4 Valor futuro neto y diagrama del saldo del proyecto 177 5.3.5 Mtodo del costo capitalizado 180

5.4 Mtodos para comparar alternativas mutuamente excluyentes 182 5.4.1 No hacer nada es una opcin de decisin 182 5.4.2 Proyectos de servicio y proyectos de ganancias 183 5.4.3 El periodo de anlisis iguala las vidas de los proyectos 184 5.4.4 El periodo de anlisis difiere de las vidas de los proyectos 186

Resumen 192

Problemas 192

Captulo 6 Anlisis del valor anual equivalente 2086.1 Criterio del valor anual equivalente 210 6.1.1 Beneficios del anlisis AE 214 6.1.2 Costos de capital (propiedad) contra costos de operacin 214

6.2 Aplicacin del anlisis de valor anual 218 6.2.1 Clculo de ganancias unitarias y costos unitarios 218 6.2.2 Decisin de fabricar o comprar 221

6.3 Comparacin de proyectos mutuamente excluyentes 224 6.3.1 El periodo de anlisis es igual a las vidas de los proyectos 224 6.3.2 El periodo de anlisis difiere de la vida de los proyectos 228

Contenido xiii

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DESARROLLO DE FLUJOS DE EFECTIVODE PROYECTOS

Resumen 232

Problemas 232

Captulo 7 Anlisis de la tasa de retorno 2487.1 Tasa de retorno 250 7.1.1 Rendimiento sobre la inversin 250 7.1.2 Rendimiento sobre el capital invertido 251

7.2 Mtodos para obtener la tasa de retorno 252 7.2.1 Inversiones simples contra inversiones no simples 252 7.2.2 Mtodos numricos 254

7.3 Criterio de la tasa interna de retorno 260 7.3.1 Relacin con el anlisis del VP 260 7.3.2 Regla de decisin para inversiones simples 261 7.3.3 Reglas de decisin para inversiones no simples 265

7.4 Anlisis incremental para comparar alternativas mutuamente excluyentes 267

7.4.1 Errores en la clasificacin de proyectos usando TIR 267 7.4.2 Anlisis de inversin incremental 268 7.4.3 Manejo de vidas de servicio diferentes 274

Resumen 276

Problemas 277

Captulo 7A Resolucin de mltiples tasas de retorno 292 7A-1 Prueba de la inversin neta 292

7A-2 Necesidad de una tasa de inters externa 294

7A-3 Clculo del rendimiento sobre el capital invertido en inversiones mixtas 295

PARTE 3 DESARROLLO DE FLUJOS DE EFECTIVO DE PROYECTOS 301

Captulo 8 Contabilidad de la depreciacin y los impuestos sobre la renta 302

8.1 Depreciacin contable 304 8.1.1 Propiedad depreciable 304 8.1.2 Base de costo 304 8.1.3 Vida til y valor de rescate 305 8.1.4 Mtodos de depreciacin: depreciacin contable y fiscal 307

xiv CONTENIDO

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8.2 Mtodos de depreciacin contable 307 8.2.1 Mtodo de lnea recta 308 8.2.2 Mtodo del saldo decreciente (SD) 309 8.2.3 Mtodo de unidades de produccin 314

8.3 Mtodos de depreciacin fiscal 315 8.3.1 Periodos de recuperacin del SMRAC 316 8.3.2 Depreciacin SMRAC: propiedad personal 317 8.3.3 Depreciacin SMRAC: propiedad inmobiliaria 321

8.4 Cmo determinar el beneficio contable 323 8.4.1 Manejo de los gastos de depreciacin 323 8.4.2 Clculo de los ingresos netos 323 8.4.3 Flujo de efectivo de operacin contra ingreso neto 326

8.5 Impuestos corporativos 329 8.5.1 Impuestos sobre la renta sobre el ingreso de operacin 329 8.5.2 Impuestos por ganancias sobre la baja de activos 331

Resumen 334

Problemas 336

Captulo 9 Anlisis del flujo de efectivo del proyecto 3469.1 Comprensin de los elementos de costo de un proyecto 348 9.1.1 Clasificacin de costos en ambientes de manufactura 348 9.1.2 Clasificacin de costos para estados financieros 349 9.1.3 Clasificacin de costos para predecir el comportamiento del costo 351

9.2 Por qu necesitamos usar flujos de efectivo en el anlisis econmico? 355

9.3 Tasa de impuesto sobre la renta que debe usarse en la evaluacin del proyecto 356

9.4 Flujos de efectivo incremental derivados de un proyecto 358 9.4.1 Actividades de operacin 358 9.4.2 Actividades de inversin 358 9.4.3 Actividades financieras 359

9.5 Elaboracin de estados de flujos de efectivo de proyectos 359 9.5.1 Cuando los proyectos requieren slo actividades operativas y de

inversin 360 9.5.2 Proyectos financiados con fondos crediticios 364

9.6 Efectos de la inflacin sobre los flujos de efectivo del proyecto 366 9.6.1 Asignacin de depreciacin en un contexto inflacionario 366 9.6.2 Manejo de tasas de inflacin mltiples 370

9.7 Tasa de descuento a ser usada en el anlisis econmico despus de impuestos: costo de capital 371

9.7.1 Costo del capital accionario 372 9.7.2 Costo de la deuda 374 9.7.3 Clculo del costo de capital 375

Contenido xv

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ECONMICATEMAS ESPECIALES DE INGENIERA

9.7.4 Seleccin de una TREMA en el anlisis de flujo de efectivo despus de impuestos 377

Resumen 378

Problemas 379

Captulo 10 Cmo manejar la incertidumbre de los proyectos 398

10.1 Orgenes del riesgo del proyecto 400

10.2 Mtodos para describir el riesgo de un proyecto 401 10.2.1 Anlisis de sensibilidad 401 10.2.2 Anlisis de sensibilidad para alternativas mutuamente excluyentes 405 10.2.3 Anlisis de equilibrio 408 10.2.4 Anlisis de escenarios 410

10.3 Integracin del riesgo en la evaluacin de inversiones 412 10.3.1 Enfoque probabilstico 413 10.3.2 Enfoque de la tasa de descuento ajustada al riesgo 422

10.4 Estrategias de inversin en contextos de incertidumbre 423 10.4.1 Relacin entre riesgo y recompensa 423 10.4.2 Una diversificacin ms amplia reduce el riesgo 424 10.4.3 Una diversificacin ms amplia aumenta el rendimiento esperado 424

Resumen 427

Problemas 428

PARTE 4 TEMAS ESPECIALES DE INGENIERA ECONMICA 443

Captulo 11 Decisiones de sustitucin 44411.1 Fundamentos del anlisis de sustitucin 446 11.1.1 Terminologa y conceptos bsicos 446 11.1.2 Enfoques para comparar el defensor y el retador 449

11.2 Vida de servicio econmica 453

11.3 Anlisis de sustitucin cuando el periodo de servicio requerido es largo 458 11.3.1 Suposiciones necesarias y marcos de decisin 458 11.3.2 Manejo de problemas de vidas de servicio diferentes en el anlisis

de sustitucin 459 11.3.3 Estrategias de sustitucin con horizonte de planeacin infinito 460

11.4 Anlisis de sustitucin considerando impuestos 466

Resumen 473

Problemas 474

xvi CONTENIDO

Preliminares_Fundamentos_PARK_.ixvi xvi 2/9/09 7:26:36 PM

Captulo 12 Anlisis de costo-beneficio 48812.1 Evaluacin de proyectos pblicos 490 12.1.1 Valoracin de beneficios y costos 491 12.1.2 Beneficios de los usuarios 491 12.1.3 Costos para el promotor 492 12.1.4 Tasa de descuento social 492

12.2 Anlisis de costo-beneficio 494 12.2.1 Definicin de la razn entre costo y beneficio 494 12.2.2 Anlisis incremental de la razn B/C 496

12.3 Estudio de caso: Anlisis de costo-beneficio para una carretera en el estado de Minnesota 500

12.3.1 Definicin del caso base y las alternativas propuestas 501 12.3.2 Beneficios para el usuario 501 12.3.3 Costos para el promotor 502 12.3.4 Ilustracin del caso 502

Resumen 508

Problemas 509

Captulo 13 Cmo entender los estados financieros 51613.1 Contabilidad: la base de la toma de decisiones 518

13.2 Estatus financiero de un negocio 519 13.2.1 El balance general 521 13.2.2 Estado de ingresos 525 13.2.3 El cuadro de flujos de efectivo 528

13.3 Uso de los indicadores para tomar decisiones de negocios 532 13.3.1 Anlisis de la administracin de deudas 533 13.3.2 Anlisis de liquidez 534 13.3.3 Anlisis de la administracin de activos 535 13.3.4 Anlisis de rentabilidad 537 13.3.5 Anlisis del valor de mercado 539 13.3.6 Limitaciones de los indicadores financieros en las decisiones

de negocios 540 13.3.7 Dnde obtenemos la informacin financiera ms actualizada 540

Resumen 541

Problemas 542

Contenido xvii

Preliminares_Fundamentos_PARK_.ixvii xvii 2/9/09 7:26:36 PM

Apndice A Preguntas de autodiagnstico con respuestas 551

Apndice B Factores de inters para la capitalizacin discreta 581

Apndice C La funcin de distribucin normal estndar acumulativa 611

ndice 615

xviii CONTENIDO

Preliminares_Fundamentos_PARK_.ixviii xviii 2/9/09 7:26:36 PM

PA

RT

E

Estudio del dinero y su administracin

II

Capitulo 1_Fundamentos_PARK_.in1 1 2/9/09 6:57:53 PM

CAPTULO

Decisiones de ingeniera econmicaVender sonido: Bose sabe1 A finales de la dcada de 1980, el personal de ventas de Bose Corporation iba de puerta en puerta para demostrar los altavoces de la compaa, presentndolos como equipos que reproducan un sonido fiel sin ser tan voluminosos como otros sistemas. Tena usted que orlo para creerlo, ase-gura el presidente de Bose, Bob Maresca. Muchas personas oyeron y creyeron. Y muchos lo siguen haciendo. Bose calific, con una gran ventaja, como la ms confiable entre 22 marcas de tecnologa ampliamente conocidas, adelante de pesos completos como Apple Inc., Microsoft Corporation Inc., DellMR, Intel Corporation y Sony Corporation of America. Quin est detrs de esta historia de xito?

El doctor Amar G. Bose, profesor del MIT y presidente de la compaa fabricante de altavoces Bose Corporation, desafi la sabi-dura convencional de la electrnica de consumo. Bose creci en la pobreza en Filadelfia, ciudad adonde su padre emigr desde India y en la que trabaj como importador hasta que perdi el negocio du-rante la Segunda Guerra Mundial. Mientras su madre trabajaba como profesora, Amar Bose estableci, a la edad de 14 aos, un negocio de reparacin de aparatos de radio en el stano de su casa; este ne-gocio pronto se convertira en el sostn principal de la familia. Bose entr al MIT para nunca irse y obtuvo su doctorado en 1956.

En 1964 el doctor Amar G. Bose se dio a la tarea de proveer una mejor calidad de sonido apoyado en la investigacin.

La historia de Bose

1 Kharif, Olga, Technology, BusinessWeek Oneline, 15 de mayo de 2006, derechos reservados por Vault, Inc., 2007.

UNO

2


Como recompensa por haber terminado su investigacin, decidi comprar un sistema de sonido estreo. Aunque haba ledo las especifica-ciones de ingeniera, estaba profundamente decepcionado con su adquisi-cin. Despus de reflexionar sobre por qu algo que se vea tan bien en el papel sonaba tan mal al hacerlo funcionar, el doctor Bose concluy que la respuesta tena que ver con la direccionalidad. En una sala de conciertos, las ondas sonoras irradian hacia fuera de los instrumentos y rebotan en las paredes hacia el pblico. Por el contrario, los altavoces domsticos dirigan el sonido slo hacia delante. As, el doctor Bose comenz a trabajar en el desarrollo de un altavoz casero que pudiera reproducir la experiencia de un concierto.2

En 1964 fund Bose Corporation,2 y cuatro aos ms tarde lanz al mercado su primer altavoz de xito, el 901. Con base en el principio del sonido reflejado, el altavoz hace rebotar el sonido en paredes y techos para rodear al oyente. En 1968, Bose fue el primero en utilizar el sonido reflejado en un esfuerzo por llevar la calidad de las salas de concierto a los sistemas de altavoces caseros. Una dcada ms tarde convenci a la compaa General Motors para que le permitiera disear un sistema de altavoces de alta calidad para el Cadillac Seville, ayudando as a que los estreos para automviles salieran de la mediocridad.3 Catorce aos de investigacin concluyeron en el desarrollo de la tecnologa de altavoces que funcionaran como guas de onda acsticas, lo que desemboc en los sistemas de msica Wave y Acoustic Wave. El lanzamiento de los equi-pos Acoustimass combin el sonido de alta fidelidad con los altavoces en miniatura (lo suficientemente pequeos para caber en la palma de la mano). En la actualidad, Bose tambin ofrece equipos de msica do-msticos y para teatro a travs de su lnea de productos Lifestyle, la cual incluye reproductores de discos compactos, reproductores de DVD, audfonos, altoparlantes para exteriores y para navegacin, as como el SoundDock, un sistema diseado especialmente para el iPod de Apple. La oficina central de la compaa se localiza fuera de Boston y tiene plantas manufactureras en Estados Unidos, Mxico e Irlanda, adems de contar con subsidiarias en China e India, redes de ventas y distribucin alrededor de todo el mundo, y ms de 150 puntos de venta al detalle.

2 Bulkeley, William M., Bose Packs Concert Acoustics into Home-Speaker Systems, The Wall Street Jour-nal, 31 de diciembre de 1996.3 Cortesa de Bose Corporation, historia de la compaa en http://www.bose.com 3


Como resultado de su proceso de expansin, Bose se ha convertido en el fabricante nmero uno de altavoces, con ventas anuales por ms de $1800 millones,* y en una de las pocas firmas estadounidenses en ven-cer a los japoneses en la venta de productos electrnicos de consumo. En 2006 su xito llev al doctor Bose a figurar en el listado de los 400 estadounidenses ms ricos de la revista Forbes (ocup el lugar 242), con un patrimonio neto estimado en $1500 millones.4

La historia de cmo Amar Bose tuvo la motivacin para inventar un altavoz direc-cional casero y transformar su invento en un negocio multimillonario no es poco comn en el mercado actual. Firmas como GoogleMR Inc., Dell, Microsoft y Yahoo! Inc. generan productos informticos con valores de mercado de varios miles de millones de dlares. Todas estas compaas fueron fundadas por jvenes estu-diantes universitarios altamente motivados, al igual que Amar Bose. Otra cosa que tienen en comn todos estos negocios de xito es que cuentan con ingenieros capaces e imagi-nativos que constantemente generan buenas ideas para la inversin de capital, las llevan a la prctica de forma adecuada y obtienen buenos resultados. Quizs usted se pregunte qu papel desempean estos ingenieros en el momento de tomar tales decisiones de negocios. En otras palabras, qu tareas especficas se asignan a esos ingenieros, y qu herramientas y tcnicas tienen a su disposicin para tomar las decisiones sobre la inversin de capital? En este libro consideraremos muchas situaciones de inversin, tanto personales como denegocios. No obstante, el enfoque se centrar en evaluar los proyectos de ingeniera de acuerdo con su factibilidad econmica y a la luz de las situaciones de inversin a las que se enfrenta comnmente una compaa.

1.1 El proceso racional de la toma de decisionesTodos nosotros, ya sea como individuos o gente de negocios, constantemente tomamos decisiones en nuestra vida diaria, casi siempre de manera automtica, es decir, sin re-conocer en forma consciente que en realidad seguimos algn tipo de diagrama de flujo de decisin lgico. La toma de decisiones racional puede ser un proceso complejo que contiene ciertos elementos esenciales. En vez de presentar procesos racionales y rgidos de toma de decisiones, daremos ejemplos de cmo dos estudiantes de ingeniera enfren-taron sus problemas financieros y de diseo tcnico. Revisar tales ejemplos nos permitir identificar algunos elementos esenciales comunes a cualquier proceso racional de toma de decisiones. El primer ejemplo ilustra cmo una estudiante, Alice, analiz dos opcio-nes al momento de rentar un automvil. El segundo ejemplo ilustra cmo una idea para un proyecto de clase puede evolucionar y cmo una estudiante llamada Sonya enfoc el problema de diseo siguiendo un mtodo lgico de anlisis.

1.1.1 Cmo tomamos las decisiones personales cotidianas?Para Alice Block, estudiante del ltimo ao de la Universidad de Arizona, el futuro in-cluye un automvil nuevo. Su Saturn 1998 ha recorrido casi 120,000 millas, por lo que desea reemplazarlo pronto. Pero, cmo hacerlo? Le conviene comprar un auto o ren-tarlo? En cualquier caso, los pagos del automvil seran onerosos, pens la estudiante de ingeniera, quien trabaja como cajera de medio tiempo en un supermercado local. Nunca he rentado un automvil, pero esta vez me inclino por esta opcin para ahorrar en el enganche (pago inicial). Tampoco deseo preocuparme por las reparaciones mayores,

*En esta obra el signo $ representa dlares estadounidenses, a menos que se especifique otra unidad monetaria.4 The 400 Richest Americans, Forbes.com, 21 de septiembre de 2006, en www.Forbes.com

4 CAPTULO 1 Decisiones de ingeniera econmica


1.1 El proceso racional de la toma de decisiones 5

dijo. Para Alice, rentar un auto le dara la garanta de proteccin que deseaba, adems de la posibilidad de contar con un vehculo nuevo cada tres aos. Por otra parte, estara limitadaa conducir slo un nmero especfico de millas, normalmente 12,000 por ao, despus de las cuales tendra que pagar 20 centavos o ms por milla. Alice est consciente de que elegir el vehculo correcto es una decisin importante, al igual que optar por el mejor financiamiento disponible. Sin embargo, hasta el momento, Alice no est segura de las implicaciones de comprar o rentar.

Determinacin de la meta o el objetivo

Alice decidi examinar los peridicos locales e Internet en busca de los planes de alquiler ms recientes, incluyendo los convenios de subsidio y los paquetes especiales de incen-tivos que ofrecen los fabricantes. De los autos que estaban dentro de su presupuesto, el Saturn ion 3 Sedan 2007 y el Honda Civic Coupe dx 2007 parecan ser igualmente atrac-tivos en trminos de estilo, precio y opciones. Alice finalmente se decidi a visitar las agencias automotrices para ver de cerca ambos modelos y hacer una prueba de manejo. La experiencia de manejar ambos fue muy satisfactoria. Alice pens que sera importante examinar con cuidado muchas caractersticas tcnicas y de seguridad de los automviles. Tras su inspeccin, pareca que los dos modelos eran casi idnticos en cuanto a confia-bilidad, seguridad, caractersticas y calidad.

Evaluacin de las alternativas factibles

Alice pens que su Saturn 1998 podra venderse por alrededor de $2000. Tal cantidad sera apenas suficiente para pagar el depsito requerido para rentar el automvil nuevo. A travs de su investigacin, Alice descubri que existen dos tipos de arrendamiento: puro y financiero. El de mayor aceptacin, por mucho, es el financiero, porque el arrendamiento puro expone al consumidor a pagos posiblemente ms elevados al final del periodo de arrendamiento si el vehculo se deprecia ms rpido de lo esperado. En cambio, si Alice se decidiera por un arrendamiento financiero, slo tendra que devolver el auto al finalizar el periodo convenido para luego rentar o comprar otro vehculo; sin embargo, de todas formas tendra que pagar el millaje extra, el desgaste o los daos del vehculo. Pens que, ya que era una conductora precavida, los cargos al final del arrendamiento no seran un problema para ella.

Para conseguir el mejor trato posible, Alice obtuvo algunos datos financieros de las mejores ofertas de ambos concesionarios. Con cada oferta, sum todos los costos de al-quiler, desde el pago inicial solicitado hasta la cuota por disposicin a pagar al final del periodo de arrendamiento. El resultado determinara el costo total de la renta de ese ve-hculo, sin contar los gastos de rutina como los cambios de aceite y los servicios de man-tenimiento. (Vase la tabla 1.1 para una comparacin de los costos de ambas ofertas.)

Pareca que con el Saturn ion 3 Sedan, Alice podra ahorrar alrededor de $386 en el total de los pagos de arrendamiento [47 $22 de ahorro en el pago de renta mensual, menos $648 al momento de firmar (incluyendo los ahorros del primer mes de renta)] sobre el Honda Civic. Adems, ahorrara $250 sobre la cuota por disposicin (que el Saturn no tena), para obtener un ahorro total de $636.5 Sin embargo, si tuviera que con-ducir millas adicionales, su ahorro se reducira en cinco centavos (la diferencia entre los recargos por millaje de ambos autos) por cada milla adicional. Alice necesitara conducir alrededor de 12,720 millas adicionales ms all del lmite para perder todo lo ahorrado. Puesto que no era posible anticipar sus necesidades exactas de manejo despus de gra-duarse, su conclusin fue rentar el Honda Civic DX.

5 Si Alice considerara el valor temporal del dinero en su comparacin, la suma del ahorro real sera menor que $636, lo que se demostrar en el captulo 2.



Desde luego, cualquier ahorro monetario sera importante, aunque prefiri tener algo de flexibilidad en sus futuras necesidades de conduccin.

Consideracin de las dems oportunidades

Si Alice se hubiera interesado por comprar el automvil, habra sido un mayor reto deter-minar con precisin si le convena ms comprar que rentar. Para realizar una comparacin entre rentar y comprar, Alice hubiera podido considerar lo que probablemente pagara por el mismo vehculo en ambos escenarios. Si fuera la duea del automvil durante un periodo determinado, en vez de rentarlo, podra venderlo y utilizar ese ingreso para pagar cualquier prstamo pendiente. Si las finanzas fueran su nica consideracin, su decisin dependera de los detalles del trato. Pero ms all de las finanzas, necesitara considerar las ventajas y desventajas de sus preferencias personales. Al rentar, nunca experimentara lafelicidad del ltimo pago, pero tendra un automvil nuevo cada tres aos.

Revisin del proceso de toma de decisin de Alice

Ahora podemos analizar el proceso de toma de decisiones de una manera ms estructu-rada. Podemos pensar que el anlisis incluye los seis pasos resumidos en la figura 1.1.

Estos seis pasos se conocen como el proceso racional de toma de decisiones. Desde luego, no siempre seguimos los seis pasos en cada problema de decisin. Algunos problemas de decisin no requerirn tanto de nuestro tiempo y esfuerzo. A menudo, to-mamos decisiones slo por razones emocionales. Sin embargo, para cualquier problema complejo de decisin econmica, un marco de decisin estructurado como el que presen-tamos aqu resulta de gran utilidad.

Arrendamiento de automviles Saturn HondaDiferencia

Saturn Honda

1. Precio al menudeo sugerido por el fabricante (PMSF)

$18,994 $18,335 $659

2. Duracin del arrendamiento 48 meses 48 meses

3. Millaje permitido 48,000 millas 48,000 millas

4. Pago de renta mensual $233 $255 $22

5. Recargo por sobrepasar las 36,000 millas

$0.20 por milla$0.15

por milla

$0.05

por milla

6. Cuota por disposicin al finalizar el arrendamiento

$0 $250 $250

7. Total a pagar al momento de firmar:

Primer pago de renta mensual $243 $255

Pago inicial $1200 $1000

Cuota administrativa $495 $0

Depsito de garanta reembolsable $200 $235

Total $2138 $1490 $648

Modelos comparados: Saturn ion 3 Sedan 2007, con transmisin automtica y aire acondicionado, y Honda Civic Coupe dx 2007, con transmisin automtica y aire acondicionado.

Cuota por disposicin: cargo por papeleo por tener listo el vehculo para su reventa despus de finalizar

el arrendamiento.

TABLA 1.1 Datos financieros para el arrendamiento de automviles: Saturn contra Honda



1.1.2 Cmo enfrentamos un problema de diseo tcnico?Los conceptos de diseo y desarrollo son lo que distingue primordialmente a la ingeniera de la ciencia; esta ltima se aboca sobre todo a comprender el mundo tal y como es. Las de-cisiones que se toman durante la fase de diseo tcnico del desarrollo de un producto determinan la mayora de los costos de manufactura de ese producto. Conforme los proce-sos de diseo y manufactura se vuelven ms complejos, se necesitar que el ingeniero tome cada vez ms decisiones que implican dinero. En esta seccin presentamos un ejemplo de cmo los ingenieros pasan de las ideas a la accin. La historia que relatamos de cmo una estudiante de ingeniera elctrica enfrent su problema de diseo y ejerci su juicio tiene mucho que ensearnos sobre algunas de las caractersticas fundamentales de la actividad humana conocida como toma de decisiones de ingeniera.6

Concepcin de una idea: La necesidad es la madre de la invencin

La mayora de los consumidores aborrecen las bebidas tibias, en especial durante los calurosos das de verano. A lo largo de la historia, la necesidad ha sido la madre de la in-vencin. Como ejemplo de ello, hace varios aos, Sonya Talton, una estudiante de inge-niera elctrica en la Universidad Johns Hopkins, tuvo una idea revolucionaria: inventar una lata de bebida refrescante autoenfriable!

Imagine esto: es una de esas tardes sofocantes y brumosas de agosto. Sus amigos y usted han organizado un da de campo a las orillas del lago. Juntos, sacan los artculos que llevaron: mantas, un radio, filtro solar, emparedados, papas fritas y bebidas refres-cantes. Usted limpia el sudor de su cuello, toma una botella de bebida refrescante y se da cuenta de que est casi a la misma temperatura que la tarde, 32C. Gran comienzo! Todos se mueren por ir a la tienda por hielo. Por qu a nadie se le ocurre inventar un envase de bebidas refrescantes que pueda enfriarse a s mismo?

Planteamiento de las metas y los objetivos del diseo

Sonya decidi adoptar el tema del envase para bebidas refrescantes que se puede enfriar a s mismo como un proyecto escolar para su curso de diseo tcnico. El profesor hizo

1. Reconocer un problema de decisin

2. Definir metas u objetivos

3. Recabar toda la informacin importante

4. Identificar un conjunto de alternativas de decisin factibles

5. Seleccionar el criterio de decisin a seguir

6. Elegir la mejor alternativa

Necesidad de un automvil

Deseo de seguridad mecnica y un costo bajo

Recopilacin de datos tcnicos y financieros

Seleccin entre Saturn y Honda

Deseo de un desembolso de efectivo total mnimo para satisfacer las necesidades de conduccin

Eleccin del Honda

Figura 1.1 Pasos lgicos a seguir en la decisin de arrendar un automvil

6 1991 Annual Report, Escuela de Ingeniera GWC Whiting, Universidad Johns Hopkins; materiales utilizados con permiso.



hincapi en el pensamiento innovador y alent a los estudiantes a considerar conceptos prcticos, pero novedosos. Lo primero que Sonya necesitaba hacer era establecer algunas metas para el proyecto:

Enfriar la bebida refrescante tanto como fuera posible, en el menor tiempo posible.

Mantener simple el diseo del envase.

Mantener el tamao y el peso del envase recin diseado similares a los de la lata tra-dicional de bebidas refrescantes. (Este factor permitira que las compaas de bebi-das refrescantes utilicen las mquinas expendedoras y el equipo de almacenamiento existentes).

Mantener bajos los costos de produccin.

Hacer el producto ambientalmente seguro.

Evaluacin de las alternativas de diseo

Con estos objetivos en mente, Sonya deba pensar en alguna forma prctica y a la vez innovadora de enfriar la lata. El hielo era la opcin obvia, prctica pero no innovadora. Sonya tuvo una gran idea: Qu tal una bolsa de hielo qumico? Sonya se pregunt qu tendra que haber dentro de esa bolsa de hielo. La respuesta a la que lleg fue nitrato de amonio (NH

4NO

3) y un saquito de agua. Cuando se aplica presin a la bolsa de hielo

qumico, el saco de agua se rompe y se mezcla con el NH4NO

3, creando una reaccin

endotrmica (la absorcin de calor). El NH4NO

3 extrae el calor de la bebida, lo que hace

que sta se enfre. (Vase la figura 1.2.) Cunta agua debe haber en el saco? La primera cantidad que Sonya intent fue 135 ml. Despus de varias pruebas con diferentes canti-dades de agua, Sonya encontr que podra enfriar la lata de bebida refrescante de 26C a 8C en un lapso de tres minutos. La cantidad de agua requerida era aproximadamente de 115 ml. Ahora necesitaba determinar qu tanto se enfra una bebida refrescante refrige-rada como una base para la comparacin. Coloc una lata en el refrigerador por dos das y encontr que se enfri a 5C. La idea de Sonya era definitivamente factible. Pero, era viable desde el punto de vista econmico?

Estimacin de costo y precio del producto

En la clase de diseo que cursa Sonya, discutieron la importancia de la factibilidad eco-nmica en el proceso de diseo tcnico. El profesor subray la importancia de las encues-tas de marketing y los anlisis de costo-beneficio como formas de evaluar el potencial de un producto. Para determinar la comerciabilidad de su lata autoenfriable, Sonya encuest a cerca de 80 personas. Les hizo slo dos preguntas: qu edad tenan y cunto estaran dispuestos a pagar por una lata autoenfriable de bebida refrescante. El grupo de menores de 21 aos estaba dispuesto a pagar ms, 84 centavos en promedio. El grupo de 40 aos o ms quera pagar slo 68 centavos en promedio. En general, un miembro promedio del grupo encuestado estara dispuesto a gastar 75 centavos en una lata autoenfriable de be-bida refrescante. (Este estudio no fue precisamente una encuesta cientfica de marketing, pero s le dio a Sonya una idea de cul sera un precio razonable para su producto.)

El siguiente obstculo era determinar el costo de produccin actual de una lata tradi-cional de bebida refrescante. Tambin tena que determinar cunto ms costara producir la lata autoenfriable. Sera rentable? Fue a la biblioteca y encontr el costo por volumen de las sustancias qumicas y los materiales que necesitara. Despus calcul cunto di-nero requerira para la produccin de una lata autoenfriable. No lo poda creer! Fabricar una lata de bebida refrescante cuesta nicamente 12 centavos, incluyendo la transpor-tacin. Su lata autoenfriable costara 2 o 3 centavos ms. No estaba mal, considerando que el consumidor promedio estaba dispuesto a pagar hasta 25 centavos ms por la lata autoenfriable que por la tradicional.



Consideracin de la ingeniera verde

Las nicas dos restricciones que quedaban por considerar eran la posible contaminacin qumica de la bebida refrescante y el carcter reciclable. Tericamente, debera ser po-sible construir una mquina que drenara la solucin de la lata y la recristalizara. As, el nitrato de amonio podra reutilizarse en latas de bebidas refrescantes en el futuro; ade-ms, el recubrimiento plstico exterior podra reciclarse. La contaminacin qumica de la bebida refrescante, la nica restriccin que faltaba por considerar, era un verdadero problema. Por desgracia, no haba manera de asegurar que la sustancia qumica y la bebida nunca estaran en contacto dentro de las latas. Para calmar los miedos de los con-sumidores, Sonya decidi que era posible agregar a la lata un indicador de color u olor para alertar al consumidor sobre la contaminacin en el caso de que sta ocurriera.

Cul es la conclusin de Sonya? El envase de bebidas (lata) autoenfriable sera un avance tecnolgico maravilloso. El producto sera adecuado para llevar a la playa, das de

Chill

Can

Figura 1.2 Diseo conceptual para la lata autoenfriable de bebida refrescante



campo, actividades deportivas y parrilladas. Su diseo incorporara la comodidad para el consumidor, a la vez que considerara los asuntos ambientales. Sera innovador, pero no caro, adems de que tendra un efecto tanto econmico como social en la sociedad.

1.1.3 Qu hace que las decisiones econmicas sean diferentes de las otras decisiones de diseo?

Las decisiones econmicas difieren de manera fundamental de los tipos de decisiones que por lo comn se requieren en el diseo tcnico. En una situacin de diseo, el ingeniero utiliza propiedades fsicas conocidas, los principios de qumica y fsica, las correlaciones de diseos tcnicos, as como el criterio de ingeniera para llegar a un diseo factible y ptimo. Si el criterio es contundente, los clculos se hacen correctamente e ignoramos avances tecnolgicos potenciales, el diseo es invariable con el tiempo. En otras pala-bras, si el diseo tcnico para cubrir una necesidad en particular se hace hoy, el prximo ao o dentro de cinco aos, el diseo final no necesitar cambiar sustancialmente.

Al considerar decisiones econmicas, la medicin del atractivo de la inversin, que es el tema de este libro, es relativamente sencilla. Sin embargo, la informacin requerida enestas evaluaciones siempre implica predicciones o pronsticos, ventas de productos, pre-cio de venta de productos y diversos costos en un marco de tiempo a futuro, cinco aos, 10 aos, 25 aos o algn otro.

Todos estos pronsticos tienen dos cosas en comn. Primero, nunca son completa-mente precisos cuando se comparan con los valores reales que se presentan en el futuro. Segundo, una prediccin o un pronstico que se hace hoy quiz sea diferente del que se har en algn momento en el futuro. Es esta visin siempre cambiante del futuro lo que puede hacer necesario revisar y hasta modificar decisiones econmicas previas. As, a diferencia de los resultados de diseo tcnico, las conclusiones obtenidas a travs de la evaluacin econmica no son necesariamente invariables con el tiempo. Las decisiones econmicas deben basarse en la mejor informacin disponible en el momento de la decisin y una plena comprensin de la incertidumbre en los datos pronosticados.

1.2 El papel del ingeniero en los negociosCul es el papel que desempean los ingenieros dentro de una compaa? Qu tareas especficas se asignan al personal de ingeniera, cules herramientas y tcnicas tienen a su disposicin para aumentar las ganancias de una compaa? Se solicita que los ingenie-ros participen en una serie de procesos de toma de decisiones, que van desde manufactura y marketing hasta decisiones financieras. No obstante, restringiremos nuestro enfoque a diversas decisiones econmicas relacionadas con los proyectos de ingeniera. Nos refe-riremos a estas decisiones como decisiones de ingeniera econmica.

1.2.1 Toma de decisiones sobre gastos de capitalEn la manufactura, la ingeniera est implicada en cada detalle de la produccin de bie-nes, desde el diseo conceptual hasta el embarque. De hecho, las decisiones de ingeniera representan la mayor parte (digamos un 85%) de los costos del producto. Los ingenieros deben considerar la efectiva utilizacin de los activos de capital como edificios y ma-quinaria. Una de las tareas principales del ingeniero es planear la adquisicin de equipo (gasto o inversin de capital) que permitir que la empresa disee y fabrique los pro-ductos de manera econmica. (Vase la figura 1.3.)


Con la compra de cualquier activo fijo equipo, por ejemplo, necesitamos calcu-lar las ganancias (los flujos de efectivo, para ser precisos) que el activo generar durante su periodo de servicio. En otras palabras, habr que tomar decisiones de gastos de capital con base en predicciones sobre el futuro. Suponga, por ejemplo, que usted est conside-rando comprar una mquina cortadora y as cubrir por anticipado la demanda de bujes y casquillos usados en la produccin de embragues. Usted espera que la mquina dure 10 aos. Tal decisin de compra implica, por lo tanto, un pronstico implcito de ventas de 10 aos de los embragues, lo que significa que necesitar esperar un largo periodo para saber si la compra fue justificada.

Una estimacin imprecisa de las necesidades de activos puede tener consecuencias serias. Si usted invierte demasiado en activos, incurre en gastos innecesariamente gran-des. Gastar muy poco en activos fijos tambin es peligroso, ya que entonces el equipo de su compaa podra ser demasiado obsoleto para fabricar productos de manera competi-tiva; adems, sin una adecuada capacidad, usted perdera una porcin de su participacin de mercado y la cedera a compaas rivales. Recuperar clientes perdidos implica grandes gastos de marketing y quizs amerite hacer reducciones de precios o mejoras en el pro-ducto, dos prcticas costosas.

1.2.2 Decisiones de ingeniera econmica a gran escalaLas decisiones econmicas que toman los ingenieros en los negocios difieren muy poco de las que tom Sonya cuando dise la lata de bebida refrescante autoenfriable, ex-cepto por la escala del asunto. Consideremos un problema mucho mayor de decisin de ingeniera del mundo real. La necesidad de comercializar etanol celulsico se hace ms evidente conforme Estados Unidos se aleja de su dependencia de petrleo extranjero.

Figura 1.3 Una de las funciones principales de los ingenieros: tomar decisiones con respecto a la elaboracin de presupuestos

1.2 El papel del ingeniero en los negocios 11

Diseo

Manufactura

Ganancias

Marketing

Inversin

Planeacin

Decisiones de ingeniera econmica



Voyager Ethanol, LLC en Emmetsburg, Iowa, anunci que planea construir una planta biorrefinadora de escala comercial de $200 millones con capacidad para producir 125 millones de galones por ao.7 El diseo requiere utilizar tecnologas avanzadas de fraccionamiento de maz y conversin de materia leosa para producir etanol a partir de la fibra y los tallos del maz a principios de 2007, con un tiempo de produccin comercial establecido en 30 meses. Una vez construida, la planta producir 11% ms de etanol a partir de una fanega de maz y 27% ms de etanol de un acre de maz, utilizando 83% menos de energa que una planta tradicional que convierte el maz en etanol. Voyager Ethanol comenz operaciones en marzo de 2005. Adems de producir aproximadamente 125 millones de galones de etanol por ao despus de la expansin, la planta de Voyager producir 100,000 toneladas de germen de maz dorado deshidratado de Dakota (Dakota Gold Corn Germ DehydratedMR) y 120,000 toneladas de maz dorado de alta protena de Dakota (Dakota Gold HPMR), producidas anualmente como coproductos de alimento para el ganado.7 En la figura 1.4 se ilustra el proceso conceptual para producir etanol celul-sico similar al de Voyager Ethanol.

7 $200 M Cellulose-to-Ethanol Production Facility Planned in Iowa, 22 de noviembre de 2006. En 2009, las empresas Broin convertirn una planta de molino en seco para producir etanol en una biorrefinera, en www.RenewableEnergyAccess.com

Figura 1.4 Etanol producido a partir de granos o tallos de maz. Los pasos iniciales para convertir maz o celulosa en etanol difieren de manera significativa. El maz se tritura, se cuece y se machaca antes de introducirlo en una mquina agitadora. La celulosa se pasa por vapor para exponer las fibras que despus las enzimas convierten en azcares en un biorreactor. Las compaas todava estn en busca de biorreacciones que sean eficientes a gran escala, pero una recom-pensa es la lignina que queda, la cual puede quemarse para cogenerar vapor y electricidad. La destilacin de cualquiera de estas materias primas genera granos residuales, un subproducto valioso que puede convertirse en alimento para ga-nado. (Fuente: Matthew L. Wald, Is Ethanol for the Long Haul?, Scientific American, enero de 2007, volumen 296, nm. 1, pp. 42-49. Impreso con permiso de Scientific American, www.sciam.com)

Produccinde maz

Trituradora de martillo

Tanque de cieno Caldera

Enzimas

Fermentadora

Destiladora

Capturade etanol

Tamiz molecular

Vaporera

Enzimas

Granoresidual

Centrifugador

Secadorade tambor

Alimentopara ganado

Produccinde celulosa Vapor

Biorreactor

Planta de cogeneracin

Lignina

Electricidada la parrilla


La obtencin de etanol a partir de celulosa tallos de maz y la paja de granos y pastos consume mucho menos combustible fsil que la obtencin de etanol a partir de granos de maz. Pero tcnicamente, implica un reto obtener las enzimas naturales que se necesitan en el proceso de conversin para alimentar los enormes biorreactores que se re-quieren para la produccin de un gran volumen.

Aunque la administracin de Voyager ha decidido construir la planta de etanol, los ingenieros implicados en la toma de la decisin de ingeniera econmica todava debaten si el costo de producir etanol sera lo suficientemente competitivo con respecto a la ga-solina para justificar su produccin.

Como es evidente, una decisin de ingeniera econmica a este nivel es ms com-pleja y ms importante para la compaa que una decisin sobre cundo comprar un torno nuevo. Los proyectos de tal naturaleza implican gastar grandes sumas de dinero por largos periodos, adems de que es difcil predecir la demanda del mercado con pre-cisin. Un pronstico equivocado de la demanda del producto puede tener consecuencias graves: si la demanda se sobreestima, se generarn gastos innecesarios por las materias primas y los productos terminados que no se utilicen. En el caso de Voyager Ethanol, si la tecnologa de etanol de celulosa no funciona en una operacin a escala comercial o si eletanol es demasiado costoso de producir para ser competitivo en el mercado, el riesgo financiero sera demasiado grande para ignorarse.

1.2.3 Repercusin de los proyectos de ingeniera sobre los estados financieros

Los ingenieros deben comprender, adems, el ambiente de negocios en el cual se toman las decisiones de negocios ms importantes de una compaa. Es importante que un pro-yecto de ingeniera genere ganancias, pero el proyecto tambin debe fortalecer la posicin financiera general de la compaa. Cmo medimos el xito de Voyager en el proyecto de etanol? Se producir suficiente etanol, por ejemplo, para generar suficientes ganancias? Si bien el proyecto de etanol permitira sustituir importaciones de petrleo, la preocupa-cin fundamental es su desempeo financiero a largo plazo.

Sin importar el tipo de negocio, cada compaa debe producir estados financieros bsicos al final de cada ciclo de operaciones (normalmente, un ao). Estos estados finan-cieros sientan las bases para el anlisis de inversiones en el futuro. En la prctica, rara vez tomamos decisiones de inversin basadas slo en un clculo de la rentabilidad de un proyecto, ya que tambin habr que considerar el efecto total del proyecto sobre la forta-leza y la posicin financieras de la compaa. Por ejemplo, algunas empresas con un flujo de efectivo escaso podran no ser capaces de soportar el riesgo de un proyecto de grandes dimensiones como del etanol, aun si es rentable. (Vase la figura 1.5.)

Crear y disear

Proyectos de ingeniera

Analizar

Mtodos de produccin Seguridad de ingeniera Efectos ambientales Estimacin del mercado

Monitorear

Efecto sobre los estados financieros Efecto sobre los

estados financieros Precio de las acciones

Evaluar

Rentabilidad esperada

Tiempos de los flujos de efectivo Grado de riesgo

financiero

Figura 1.5 Cmo afecta un proyecto de ingeniera exitoso el valor de mercado de una compaa

1.2 El papel del ingeniero en los negocios 13



Suponga que usted es el presidente de Voyager Ethanol, LLC. Adems, suponga que posee algunas acciones de la empresa, lo que lo convierte en uno de los muchos propie-tarios de la compaa. Qu objetivos establecera usted para la empresa? Uno de sus objetivos debera ser incrementar el valor de la compaa para sus inversionistas (incluido usted mismo) tanto como fuera posible. Si bien todas las compaas hacen negocios es-perando obtener ganancias, lo que determina el valor de mercado de una empresa no son las ganancias en s, sino los flujos de efectivo. Despus de todo, es el efectivo disponible lo que determina las inversiones futuras y el crecimiento de la compaa. El precio de mercado de las acciones de su compaa hasta cierto punto representa el valor de su com-paa. Muchos factores afectan el valor de mercado de la empresa: las ganancias actuales y las que se espera obtener en el futuro, el tiempo en que se generan y la duracin de estas ganancias, as como los riesgos asociados con las ganancias. Sin duda, cualquier decisin de inversin exitosa incrementar el valor de mercado de una compaa. El precio de las acciones puede ser un buen indicador de la salud financiera de su compaa y tambin podra reflejar la actitud del mercado sobre qu tan bien administrada est la empresa para el beneficio de sus dueos.

Si a los inversionistas les agrada el proyecto de etanol, el resultado ser un aumento en la demanda de las acciones de la compaa. Este aumento en la demanda, a la vez, har que los precios de las acciones y, por ende, la fortuna de los accionistas se incrementen. Cualquier decisin de inversin exitosa en la escala del etanol tender a elevar los precios de las acciones de una empresa en el mercado y a promover xitos a largo plazo. As, cuando tomemos una decisin de un proyecto de ingeniera a gran escala, deberemos considerar el efecto posible del proyecto sobre el valor de mercado de la compaa. (Consideraremos este importante asunto en el captulo 13.)

1.3 Tipos de decisiones de ingeniera econmicaLa idea de un proyecto como la construccin de una planta de etanol puede originarse desde muchos niveles diferentes de una organizacin. Puesto que algunas ideas son bue-nas, y otras no, necesitamos establecer procedimientos para examinar proyectos. Muchas compaas grandes cuentan con una divisin especializada de anlisis de proyectos en la que continuamente se buscan ideas, proyectos y empresas novedosos. Una vez que se identifican las ideas de proyecto, normalmente se clasifican como: 1. mejoras en el servi-cio o en la calidad, 2. nuevos productos o expansin de productos, 3. equipo y seleccin de procesos, 4. reduccin de costos o 5. reemplazo de equipo. Tal esquema de clasifica-cin permite a la administracin enfocarse en preguntas importantes como las siguientes: La planta existente puede utilizarse para alcanzar los nuevos niveles de produccin? La compaa posee el capital para emprender la nueva inversin? La propuesta justifica el reclutamiento de nuevo personal tcnico? Las respuestas a estas preguntas ayudan a las compaas a desechar propuestas que no son factibles, considerando sus recursos.

El proyecto de etanol de Voyager Ethanol, LLC, representa una decisin de ingeniera algo compleja que requiri la aprobacin de los altos ejecutivos y de la junta de directores. Casi todos los grandes negocios en algn momento enfrentan decisiones de inversin de esta magnitud. En general, cuanto mayor sea la inversin, ms detallado ser el anlisis que se requiere para sustentar el gasto. Por ejemplo, los gastos para incrementar la pro-duccin de los productos existentes o para fabricar un nuevo producto invariablemente requeriran una justificacin econmica muy detallada. Las decisiones finales sobre pro-ductos nuevos y las decisiones de marketing por lo general se toman en los niveles altos de una compaa. Por otra parte, una decisin para reparar equipo daado se toma en un nivel ms bajo de la compaa. En esta seccin daremos varios ejemplos reales para ilus-trar cada clase de decisin de ingeniera econmica. Nuestra intencin no es dar solucin a cada ejemplo, sino describir la naturaleza de los problemas de decisin con los que se enfrentara un ingeniero en el mundo real.


Mejoras en el servicio o en la calidad: Las inversiones en esta categora incluyen cualquier actividad que contribuya a mejorar la productividad, la calidad del producto y la satisfaccin del cliente en el sector de servicio, como en el rea financiera, en los servicios de salud y en las ventas al por menor. Vase la figura 1.6 para un ejemplo de una mejora en el servicio en las ventas al por menor, en donde un fabricante de jeans considera la instalacin de sastres robticos. El principal problema del fabri-cante es determinar cunta demanda generara la lnea para damas. Cuntos jeans necesitara vender el fabricante para justificar el costo de ms sastres? Este anlisis debera incluir una comparacin entre el costo por operar los sastres robticos adi-cionales y las ganancias adicionales generadas por vender ms jeans. El sector de servicio de la economa de Estados Unidos domina tanto el producto interno bruto (pib) como el empleo total. Tambin es el sector de la economa con el crecimien-to ms rpido y el que ofrece las mayores oportunidades para mejorar la produc-tividad. Por ejemplo, las actividades de servicio ahora representan el 80% de los empleos en Estados Unidos, lo que deja muy atrs a sectores como el manufacturero (14%) y el agrcola (2%). Nuevas actividades de servicio surgen continuamente en la economa a medida que fuerzas como la globalizacin, el comercio electrnico y la preocupacin ambiental por la reutilizacin crean la necesidad de ms descentraliza-cin y subcontratacin de operaciones y procesos.

Un vendedor toma medidas del cliente siguiendo las instrucciones de una computadora.

El vendedor registra las medidas y ajusta los datos de acuerdo con la reaccin del cliente ante las muestras.

Figura 1.6 Confeccionar jeans a la medida para dama, con un nuevo sistema computarizado instalado en algunas tiendas al menudeo, permite que las mujeres ordenen sus prendas a la medida


La informacin de las medidas finales se transmite a una cortadora de telas computarizada.

Se colocan los cdigos de barras a la prenda para rastrearla durante el resto del proceso, que incluye ensamblado y lavado.



Nuevos productos o expansin de productos: Las inversiones en esta categora son aquellas que aumentan las ganancias de una compaa si se incrementa la produc-cin. Existen dos tipos comunes de problemas de decisin de expansin. El primer tipo incluye decisiones sobre los gastos realizados con el afn de elevar la produccin de plantas fabriles o instalaciones de distribucin existentes. En estas situaciones, la pregunta esencial es: Debemos construir o, en todo caso, adquirir nuevas instala-ciones? Las entradas de dinero esperadas en el futuro en esta categora de inversin son las ganancias de los bienes y servicios producidos en las nuevas instalaciones.

El segundo tipo de problema de decisin incluye considerar los gastos necesarios para fabricar un nuevo producto (vase la figura 1.7) o para expandirse a una nueva zona geogrfica. Estos proyectos por lo general requieren invertir grandes sumas de dinero durante largos periodos. Por ejemplo, a finales de 2005, tras siete aos de in-vestigacin y desarrollo (id), que costaron cerca de $680 millones, Gillette lanz al mercado el primer rastrillo de cinco hojas del mundo, FusionMR,8 el lanzamien-to ms importante jams visto en una compaa de bienes de consumo. Con hojas montadas sobre resortes que permitan que el rastrillo se ajustara al rostro de un hombre a la hora de afeitarse, FusionMR llev al rastrillo a nuevas alturas. Los consu-midores tendran que desembolsar $10 por un juego de introduccin de FusionMR y dos hojas, y $12 o ms por un juego de cuatro hojas de repuesto. Al final, FusionMR costara alrededor de 20 centavos por afeitada. Gillette haba lanzado en 1998 un nuevo sistema de afeitar, cuando sac al mercado Mach3, el primer rastrillo de tres hojas del mundo. En ese tiempo, muchos analistas se burlaban diciendo que los hombres jams optaran por la maravilla de tres hojas, en especial porque su precio era un 25% ms alto que el de Sensor Excel, el producto ms importante de Gillette para entonces. En la actualidad, los rastrillos Mach3 dominan el mercado de Estados Unidos, con un 34% de participacin de mercado, a pesar de que son los ms caros. La pregunta esencial es: Podr FusionMR repetir la historia de Mach3 para convertirse en el rastrillo de mayor xito en la historia de Gillette?

8 Symonds, William C., Gillettes Five-Blade Wonder, News Analysis, 15 de septiembre de 2005.

Inversin en id: $680 millones Promocin del producto a tra-

vs de publicidad: $440 millo-nes

Precio de venta en $12 o ms por un juego de cuatro hojas de repuesto, un 25% ms alto que el de Mach3

Pregunta 1: Los consumidores estarn dispuestos a pagar 20 centavos ms por una afeitada mucho ms suave y con menos irritacin?

Pregunta 2: Qu pasara si el consumo de hojas cayera ms del 10% debido a la mayor duracin de la hoja del nuevo rastrillo?

Figura 1.7 Lanzamiento de unnuevo producto:proyecto FusionMR de Gillette


Equipo y seleccin de procesos: Esta clase de problema de decisin de ingeniera implica la seleccin del mejor curso de accin cuando existen diversas maneras de cumplir con los requerimientos de un proyecto. Cules de los diversos artculos del equipo debemos comprar para un propsito especfico? La decisin a menudo gira alrededor de qu artculo se espera que genere las mayores ganancias (o el mayor rendimiento sobre la inversin). La eleccin del material dictar el proceso de ma-nufactura implicado. [Vase la figura 1.8 sobre cmo hacer una botella de cerveza de 0.5 litros de tereftalato de polietileno (pet).] Muchos factores afectan la eleccin final del material, y los ingenieros deben considerar todos los elementos importantes del costo, tales como maquinaria y equipo, herramientas, mano de obra y material. Otros factores podran incluir prensado y ensamblaje, material de desecho de pro-duccin, el nmero de moldes y herramientas, as como los tiempos de los ciclos de diversos procesos.

Reduccin de costos: La intencin de un proyecto de reduccin de costos es dismi-nuir los costos de operacin de una compaa. Por lo regular, necesitamos considerar si una empresa debe comprar equipo para desarrollar una operacin que ahora se hace manualmente o, en otros casos, gastar ahora para ahorrar ms dinero despus. Las entradas de efectivo esperadas en el futuro a partir de esta inversin son los aho-rros resultantes de la reduccin de los costos de operacin. Otra decisin comn es si se habr de producir una parte del producto internamente o comprarla a un proveedor para reducir el costo total de produccin. Esto se conoce comnmente como anlisis de hacer o comprar (o de subcontratacin).

Reemplazo de equipo: Esta categora de decisin de inversin requiere considerar el gasto necesario para reemplazar equipo gastado u obsoleto. Por ejemplo, una com-

Cubrir Evaporar

Rociado del recubrimiento de las botellas de PET

Curar

Botella de cinco capas Tres capas con recubrimiento externo

Capacidad 20,000 botellas/hora 20,000 botellas/hora

Inversin de capital $10.8 millones $7.5 millones

Costo directo de fabricacin

$59.35/1,000 botellas $66.57/1,000 botellas

Figura 1.8 Fabricacin de botellas de cerveza de plstico por medio de dos diferentes procesos de manufactura




paa podra comprar 10 prensas grandes con la esperanza de que produzcan partes de metal estampado durante 10 aos. Sin embargo, despus de cinco aos, tal vez sea necesario producir las partes en plstico, lo que implicara retirar las prensas antes de tiempo y comprar mquinas moldeadoras para plstico. Asimismo, una compa-a podra descubrir, por cuestiones de competitividad, que se requieren partes ms grandes y ms exactas, lo que hara que las mquinas que se compraron se volvieran obsoletas antes de lo esperado.

1.4 Principios fundamentales de ingeniera econmicaEste libro se enfoca en los principios y procedimientos para tomar decisiones de inge-niera econmica sensatas. Para el estudiante novato de ingeniera econmica, cualquier cosa relacionada con cuestiones monetarias quiz parezca bastante extraa, en compara-cin con otros temas de ingeniera. Sin embargo, la lgica de decisin implicada en la resolucin del problema es muy similar a cualquier otro tema de las materias de ingenie-ra; existen principios fundamentales bsicos que deben tomarse en cuenta en cualquier decisin de ingeniera econmica. Estos principios se unen para conformar los conceptos y las tcnicas que se presentan en el texto, lo que permite enfocarnos en la lgica inhe-rente a la prctica de la ingeniera econmica.

Los cuatro principios de ingeniera econmica son los siguientes:

Principio 1: Un dlar que est cerca vale ms que un dlar que est lejos. Un concepto fundamental en ingeniera econmica es que el dinero tiene un valor en el tiempo. Como podemos ganar intereses sobre el dinero que recibamos hoy, es mejor recibir el dinero antes que despus. Este concepto ser el cimiento bsico para la evaluacin de todo proyecto de ingeniera.

Principio 2: Lo nico que cuenta son las diferencias entre las alternativas. Una decisin econmica debe basarse en las diferencias entre las alternativas conside-radas. Todo lo que sea comn es irrelevante para la decisin. Sin duda, cualquier decisin econmica no es mejor que cualquiera de las alternativas que se estn con-siderando. Por lo tanto, una decisin econmica debe basarse en el objetivo de hacer el mejor uso de los recursos limitados. Siempre que se hace una eleccin, se sacrifica algo. El costo de oportunidad de una eleccin es el valor de la mejor alternativa sa-crificada.

Principio 3: Los ingresos marginales deben exceder el costo marginal. Cualquier actividad econmica mayor tiene que justificarse con base en el siguiente principio econmico fundamental: los ingresos marginales deben exceder el costo marginal. Aqu, el ingreso marginal es el ingreso adicional que se gener al incrementar la acti-vidad en una unidad (o una pequea unidad). De igual forma, el costo marginal es el costo adicional en el que se incurre por el mismo aumento en la actividad. Los recursos productivos, tales como los recursos naturales, los recursos humanos y los bienes de capital disponibles para hacer bienes y servicios, son limitados. Por lo tanto, las per-sonas no pueden tener todos los bienes y servicios que desean; como resultado, deben elegir aquellas opciones que resulten ms redituables.

Principio 4: No se toma un riesgo adicional si no existe una ganancia adicional esperada. Para el consumo a futuro, los inversionistas demandan una ganancia mnima que debe ser mayor que el ndice anticipado de inflacin o cualquier riesgo percibido. Si no creen que recibirn lo suficiente para compensar la inflacin an-ticipada y el riesgo de inversin percibido, los inversionistas podran comprar por adelantado cualquier bien que deseen o invertir en activos que pudieran ofrecer su-ficientes ganancias para compensar cualquier prdida causada por la inflacin o el riesgo potencial.


Estos cuatro principios son cuestiones de sentido comn, as como principios tericos. Plantean la lgica detrs de lo que se debe seguir en este texto. Nos basamos en ellos e in-tentamos exponer sus implicaciones en la toma de decisiones. Conforme avancemos, tenga en mente que si bien los temas que se estn tratando pueden variar en cada captulo, lalgica que gua nuestra forma de analizarlos es constante y sienta sus races en estos cuatro principios fundamentales.

RESUMEN

Este captulo nos ha dado una visin general de una variedad de problemas de ingeniera econmica que se encuentran normalmente en el mundo de los negocios. Examinamos el lugar de los ingenieros en una compaa y vimos que el papel que desempean en las compaas cobra mayor importancia, como ilustra el caso del desarrollo de una planta de biorrefinera de escala comercial de Voyager Ethanol. Normalmente, se requiere que los ingenieros participen en una serie de decisiones estratgicas de negocios, las cuales van desde el diseo del producto hasta la comercializacin.

El trmino decisin de ingeniera econmica se refiere a todas las decisiones de inversin relacionadas con proyectos de ingeniera. La faceta ms interesante de una decisin econmica, desde el punto de vista de un ingeniero, es la evaluacin de cos-tos y beneficios asociados con una inversin de capital.

Los cinco tipos principales de decisiones de ingeniera econmica son: 1. mejoras en el servicio o en la calidad, 2. nuevos productos o expansin de productos, 3. equipo y seleccin de procesos, 4. reduccin de costos y 5. reemplazo de equipo.

Los factores de tiempo e incertidumbre son los aspectos determinantes de cualquier proyecto de inversin.

Resumen 19


CAPTULO

El valor del dinero en el tiempoDos boletos de la lotera comparten el premio mayor de $390 millones en Estados Unidos1 Con el solo giro de seis pelotas de ping pong, por lo menos dos personas en Estados Unidos se volvieron considerablemente ms ricas el 7 de marzo de 2007 al compartir el premio ms grande en la historia de la lotera: $390 millones. La serie de nmeros ganadores estuvo integrada por 16, 22, 29, 39, 42 y la sper pelota (aquella que completa la serie de nmeros ganadores) 20. Las probabilidades de obtener la com-binacin ganadora son escasas: 1 en 176 millones. Un conductor de camiones del estado sureo de Georgia fue uno de los afortunados ganadores. Decidi llevarse sus ganancias en un pago nico en vez de recibirlo en pagos anuales; as, obtuvo $116.5 millones antes de la deduccin de impuestos, o ms de $83 millones si se considera el descuento fiscal.

1 After $116 million win, Georgia mans days as truck driver near end, Dorie Turner, Associated Press, 8 de marzo de 2007.

DOS

20

Premio mayor de $390 millones!

2 boletos acertaron a los 6 nmeros de la combinacin ganadora! 43 boletos acertaron a 5 nmeros para llevarse $250,000 319 boletos acertaron a 4 nmeros + la sper pelota y ganaron $10,000 14,111 boletos acertaron a 4 nmeros para llevarse $150 15,589 boletos acertaron a 3 nmeros + la sper pelota y ganaron $50 251,648 boletos acertaron a 2 nmeros + la sper pelota y ganaron $10 692,511 boletos acertaron a 3 nmeros de $7 1,504,648 boletos acertaron a 1 nmero + la sper pelota y ganaron $3 2,852,862 boletos acertaron a la sper pelota y ganaron $2

(Fuente: TeamLotto.Org)

16

22 29

3942

20

Capi tulo 2_Fundamentos_PARK_.in20 20 2/13/09 12:19:18 AM

Muchas personas se sorprenden al saber que los premios mayores de la lotera se pagan en un plazo de entre 20 y 25 aos y que el fi sco, a travs del Internal Revenue Service (irs), retiene el 28% como impuesto federal de cada cheque. Si, por ejemplo, usted gana $195 millones, la mayora de las entidades estata-les de Estados Unidos le pagarn $9.75 millones al ao por los prximos 20 aos, menos el 28% por la retencin del impuesto federal, lo que le dejara un total de $7.02 millones al ao. Quiz tambin tenga que pagar otros impuestos al presentar su declaracin anual, dependiendo de su situacin fi nanciera general.

Si usted fuera el ganador del premio antes mencionado, quiz se pregunte por qu el valor de un pago nico, $116.5 millones pagados de inmediato, es mucho menor que el va-lor total de las anualidades, $195 millones a pagar en 20 remesas. Acaso no es mucho mejor recibir $195 millones en total que solamente $116.5 millones en este momento? La respuesta a su pregunta tiene que ver con los principios que analizaremos en este captulo, es decir, con la generacin de intereses y el valor del dinero en el tiempo.

La pregunta que acabamos de plantear nos da un excelente punto de partida para este captulo. Todos saben que es mejor recibir un dlar hoy que recibirlo dentro de 10 aos, pero, cmo cuantifi camos la diferencia? Nuestro ejemplo de la lotera resulta til nue-vamente. Ms que a una eleccin entre dos pagos por montos diferentes, los ganadores de la lotera se enfrentaron a una decisin entre un pago en este momento y una serie de pagos futuros. Primero, la mayora de las personas que conocen de inversiones le diran que recibir $116.5 millones ahora sera un mejor trato que llevarse $9.75 millones al ao durante 20 aos. De hecho, tomando como base los principios que estudiaremos en este captulo, es posible demostrar que el valor presente real de la serie de pagos a lo largo 20 aos es decir, el valor que podra recibir hoy en el mercado fi nanciero por la promesa de $9.75 millones anuales durante los siguientes 20 aos sera considerablemente me-nor a $116.5 millones. Y eso sin considerar los efectos de la infl acin! La razn de este sorprendente resultado es el valor del dinero en el tiempo; es decir, cuanto ms pronto se reciba una suma de dinero, ms valor tendr, ya que con el tiempo el dinero puede ganar intereses y acrecentarse.

En anlisis de ingeniera econmica, los principios analizados en este captulo se consideran la base de casi cualquier anlisis de inversin de un proyecto. Estos principios son importantes, ya que siempre es necesario explicar el efecto del inters que opera sobre las sumas de efectivo con el paso del tiempo. Las frmulas de inters nos permiten ubicar diferentes fl ujos de efectivo recibidos en distintos momentos de un mismo periodo y com-pararlos. Como veremos, casi todo nuestro estudio del anlisis de ingeniera econmica se basa en los principios presentados en este captulo.

21


22 CAPTULO 2 El valor del dinero en el tiempo

2.1 Inters: El costo del dineroLa mayora de nosotros estamos familiarizados con el concepto de inters. Sabemos que el dinero que se deposita en una cuenta de ahorros genera intereses y que, con el tiempo, el sal-do ser mayor que la suma de los depsitos. Sabemos que pedir un prstamo para comprar un automvil signifi ca que tendremos que pagar esa cantidad despus de un tiempo ms otra por concepto de intereses, de manera que la cantidad pagada ser mayor que la suma solicitada. Lo que quiz no nos resulte tan familiar es la idea de que, en el mundo fi nan-ciero, el dinero en s es un producto y que, al igual que otros bienes que se compran y se venden, tambin cuesta dinero.

El costo del dinero se establece y se mide mediante una tasa de inters, un porcentaje que se aplica y se suma peridicamente a una cantidad (o a una variedad de cantidades) de dinero por un periodo determinado. Cuando se pide dinero prestado, el inters que se paga es el cargo al prestatario por el uso de la propiedad del prestamista; cuando se presta o se invierte dinero, el inters obtenido es la ganancia del prestamista por proveer un bien a otra persona. As, podemos defi nir el inters como el costo de tener dinero disponible para su uso. En esta seccin examinamos cmo funciona el inters en una economa de libre mercado y establecemos

fundamento de ingenieria economica chan s park

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