FUNDAMENTOS DE INGENIERA ECONMICA

P E A R S O N Chan S. Park www.FreeLibros.me

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ingenieraeconmica

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

ingeniera econmicaS E C U N D A E D I C I N

Chan S. ParkD e p a r t a m e n t o de S i s t e m a s e In gen ie r a Industr ia l A u b u rn Un ivers i ty

TRADUCCIN

Vernica del C arm en A lba R am rez

REVISIN TCNICA

F iliberto G onzlez H ernndezInstituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de MonterreyCampus Estado de MxicoM arco A ntonio M o n t fa r BentezUniversidad Autnoma del Estado de HidalgoH enrique Jos A z p m a A rreazaUniversidad Catlica Andrs Bello-Venezuela

P ren tice H all

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/ D atos de catalogacin b ib liogrfica

Pa r k , C h a n S.

Fundamentos de ingeniera econmicaSegunda edicin

PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2009

ISBN: 978-607-442-220-7

rea: Ingeniera

Formato: 20 X 25.5 cm Pginas: 656

Authorized translaton firom the English language editon entitled Fundamentis o f Engineering Economics, 2nd editon, by Chan S.Park, published by Pearson Educaton, Inc., publishing as PRENTICE HALL, INC., Copyright 2008. All rights reserved.

ISBN 9780132209601

Traduccin autorizada de la edicin en idioma ingls titulada Fundamentis o f Engineering Economics, 2a edicin, por Chan S. Park, publicada por Pearson Educaton, 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: luis.cruz@pearsoned.com Editor 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 piso Col. 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 electroptco, 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

Prentice Halles una marca de

P E A R S O NPRIMERA IMPRESINImpreso en Mxico. Printed in Mxico. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 12 11 1009

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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 desafiante y en continuo cambio. Contemporary Engineering Economics (c e e ) se public por primera vez en 1993 y , desde entonces, hemos tratado de reflejar 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 ingeniera econmica. Ms especficamente, 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 financieros.

2. Satisfacer las necesidades ms prcticas del ingeniero para as tomar decisiones financieras informadas a la hora de actuar como miembro de un equipo o como d 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 ingenieros necesitan para tomar decisiones financieras informadas.

4. 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.

Mercado y uso del textoEste texto est planeado para usarse en el curso de introduccin a la ingeniera econmica. A diferencia del texto ms extenso (c e e ) , es posible cubrir Fundamentos de Ingeniera 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 flexible y modular, lo que permite que los profesores cubran el material con una secuencia distinta.

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v ii i PREFACIO

Cambios en la segunda edicinGran parte del contenido se dise para profundizar en los materiales y reflejar los desafos en la ingeniera econmica contempornea. Algunos de los cambios ms sobresalientes son:

Todas las vietas de entrada de los captulos (un sello caracterstico de Fundamentos de Ingeniera Econmica) se reemplazaron por ejemplos ms actuales y que invitan a la reflexin.

Se redisearon todos los ejemplos en cada captulo con la finalidad de promover las habilidades de resolucin de problemas de los estudiantes. Para ello se crearon cuatro encabezados distintivos: Anlisis del problema, Metodologa, Solucin y Comentarios. La mayora de los ejemplos en cada captulo son nuevos o revisados.

El captulo 10 se revis concienzudamente con la finalidad de ofrecer ms materiales de probabilidad para el manejo analtico del riesgo y la incertidumbre.

La mayora de los problemas al final de los captulos fueron revisados para reflejar 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 d 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 Fundamentos de Ingeniera de la materia. Todas las preguntas en este apndice estn estructuradas en un formato de opcin mltiple.

Un revisor espedalizado 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 clarificamos, actualizamos y mejoramos 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 Econmica 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 responsable 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 final de los captulos, as como preguntas tipo examen con diferentes grados de dificultad; 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 eficientes al utilizar hojas de clculo electrnicas.

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

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Prefacio ix

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; por otra parte, los profesores 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 reemplazo de la comprensin genuina y de la habilidad para aplicar los mtodos de solucin tradicionales. Por el contrario, se enfoca en los beneficios que ofrece el uso de las computadoras en cuanto al aumento de la productividad para el desarrollo y anlisis de los flujos 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 financieros 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 final 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 presentan 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 Fundamentos de Ingeniera ( f e ) y 3. plantillas de Excel que pueden utilizarse para resolver algunos problemas complejos. Esta seccin incluye tambin herramientas financieras en lnea como: 1. tablas de factores de inters, 2. analizador de flujos de efectivo, 3. anlisis de depreciacin y 4. anlisis de prstamos. El analizador de flujos de efectivo es un paquete de software de computadora integrado escrito en Java. El software incluye los mtodos de anlisis econmico que se emplean con ms frecuencia. Ofrece un men para su conveniencia y flexibilidad e incluye: 1. un editor de flujos de efectivo flexible y fcil de utilizar para los datos de entrada y las modificaciones y 2. una amplia seleccin de mdulos compu- tacionales, as como grficas 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 ingeniera econmica.

Informacin fiscal: Esta seccin ser un centro de referencia en trminos de diseminacin de la siempre cambiante informacin fiscal, incluyendo el impuesto sobre la renta personal y corporativo. Se incluyen vnculos para los diferentes sitios fiscales 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 variedad de informacin til para realizar anlisis de ingeniera econmica. Por ejem-

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X PREFAC IO

po, 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 precios, 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 financieras: Esta seccin brinda acceso a sitios de noticias financieras en Internet. El sitio las divide en noticias en lnea y publicaciones diarias, semanales y mensuales.

AgradecimientosEste libro refleja 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 Aubum Dolores Gooding, Universidad del Sur de Florida Bruce Hartsough, Universidad de California en Davis Matthew Marshall, Rochester Institute o f 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 adicional 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 Keman, editora de produccin, quien supervis toda la produccin del libro.

Chan S. Park Auburn, Alabama

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CO N TEN IDO

Prefacio vi i

P A R T E I ESTUDIO DEL DINERO Y SU ADMINISTRACIN 1

Captulo I Decisiones de ingeniera econmica 21.1 El proceso racional de la toma de decisiones 4

1.1.1 Cmo tomamos las decisiones personales cotidianas? 41.1.2 Cmo enfrentamos un problema de diseo tcnico? 71.1.3 Qu hace que las decisiones econmicas sean diferentes de las

otras decisiones de diseo? 101.2 El papel del ingeniero en los negocios 10

1.2.1 Toma de decisiones sobre gastos de capital 101.2.2 Decisiones de ingeniera econmica a gran escala 111.2.3 Repercusin de los proyectos de ingeniera sobre los estados

financieros 131.3 Tipos de decisiones de ingeniera econmica 141.4 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 222.1.2 Elementos de transacciones que implican intereses 242.1.3 Mtodos para calcular intereses 26

Z2 Equivalencia econmica 282.2.1 Definicin y clculos simples 282.2.2 Los clculos de equivalencia requieren una base de tiempo

comn para su comparacin 31Z3 Frmulas de inters para flujos de efectivo nicos 33

2.3.1 Factor de cantidad compuesta 332.3.2 Factor del valor presente 352.3.3 Soluciones para tiempo y tasas de inters 38

2.4 Series de pagos desiguales 402.5 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, y N 472.5.3 Factor de recuperacin de capital (factor de anualidad):

encontrar A, dados P, i y N 492.5.4 Factor del valor presente: determine P , dados A, y N 522.5.5 Valor presente de perpetuidades 57

2.6 Manejo de series con gradiente 572.6.1 Manejo de series con gradiente lineal 582.6.2 Manejo de series con gradiente geomtrico 64

2.1 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 883.1.2 Rendimiento anual efectivo 88

3.2 Clculo de las tasas de inters efectivas con base en los periodosde pago 913.2.1 Inters compuesto discreto 913.2.2 Inters compuesto continuo 92

3.3 Clculos de equivalencia con tasa de inters efectiva 943.3.1 Periodo de capitalizacin igual al periodo de pago3.3.2 La capitalizacin se realiza a una tasa diferente a la de los pagos

94

efectuados 97

3.4 Administracin de deudas 1003.4.1 Prstamos con tarjetas de crdito 1003.4.2 Prstamos comerciales: clculo de pagos de capital e intereses 1023.4.3 Comparacin de diferentes opciones financieras 106

Resumen 111

Problemas 111

Captulo 4 Clculos de equivalencia en situaciones de inflacin 126

4.1 Medicin de la inflacin 1274.1.1 ndice de precios al consumidor 1284.1.2 ndice de precios al productor 1294.1.3 Tasa de inflacin promedio ( / ) 1304.1.4 Tasa de inflacin general ( / ) contra tasa de inflacin

especfica ( f ) 132

4.2 Dlares circulantes y dlares constantes 1344.2.1 Conversin de dlares constantes a dlares circulantes 1354.2.2 Conversin de dlares circulantes a dlares constantes 136

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Contenido x iii

4.3 Clculos de equivalencia en situaciones de inflacin 1404.3.1 Tasas de inters del mercado y libres de inflacin 1414.3.2 Anlisis en dlares constantes 1414.3.3 Alisis en dlares circulantes 1414.3.4 Anlisis en dlares mixtos 146

Resumen 149

Problemas 150

P A R T E 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 1635.2.1 Beneficios y fallas del anlisis de recuperacin 1665.2.2 Periodo de recuperacin descontada 167

5.3 Anlisis del valor presente 1685.3.1 Criterio del valor presente neto 1685.3.2 Directrices para la eleccin de la TREMA 1725.3.3 Significado del valor presente neto 1755.3.4 Valor futuro neto y diagrama del saldo del proyecto 1775.3.5 Mtodo del costo capitalizado 180

5.4 Mtodos para com parar alternativas mutuamente excluyentes 1825.4.1 No hacer nada es una opcin de decisin 1825.4.2 Proyectos de servicio y proyectos de ganancias 1835.4.3 El periodo de anlisis iguala las vidas de los proyectos 1845.4.4 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 2146.1.2 Costos de capital (propiedad) contra costos de operacin 214

6.2 Aplicacin del anlisis de valor anual 2186.2.1 Clculo de ganancias unitarias y costos unitarios 2186.2.2 Decisin de fabricar o comprar 221

6.3 Comparacin de proyectos m utuamente excluyentes 2246.3.1 El periodo de anlisis es igual a las vidas de los proyectos 2246.3.2 El periodo de anlisis difiere de la vida de los proyectos 228

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Resumen

Problemas

232

232

Captulo 7 Anlisis de la tasa de retorno 2487.1 Tasa de retomo 250

7.1.1 Rendimien to sobre la inversin 25 07.1.2 Rendimiento sobre el capital invertido 251

7.2 Mtodos para obtener la tasa de retomo 2527.2.1 Inversiones simples contra inversiones no simples 2527.2.2 Mtodos numricos 254

7.3 Criterio de la tasa interna de retomo 2607.3.1 Relacin con el anlisis del VP 2607.3.2 Regla de decisin para inversiones simples 2617.3.3 Reglas de decisin para inversiones no simples 265

7.4 Anlisis incremental para comparar alternativas mutuamenteexcluyentes 2677.4.1 Errores en la clasificacin de proyectos usando TIR 2677.4.2 Anlisis de inversin incremental 2687.4.3 Manejo de vidas de servicio diferentes 274

Resumen 276

Problemas 277

Captulo 7A Resolucin de mltiples tasas de retorno 2927A-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 eninversiones mixtas 295

P A R T E 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 3048.1.1 Propiedad depreciable 3048.1.2 Base de costo 3048.1.3 Vida til y valor de rescate 3058.1.4 Mtodos de depreciacin: depreciacin contable y fiscal 307

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Contenido XV

8.2 Mtodos de depreciacin contable 3078.2.1 Mtodo de lnea recta 3088.2.2 Mtodo del saldo decreciente (SD) 3098.2.3 Mtodo de unidades de produccin 314

8.3 Mtodos de depreciacin fiscal 3158.3.1 Periodos de recuperacin del SMRAC 3168.3.2 Depreciacin SMRAC: propiedad personal 3178.3.3 Depreciacin SMRAC: propiedad inmobiliaria 321

8.4 Cmo determinar el beneficio contable 3238.4.1 Manejo de los gastos de depreciacin 3238.4.2 Clculo de los ingresos netos 3238.4.3 Flujo de efectivo de operacin contra ingreso neto 326

8.5 Impuestos corporativos 3298.5.1 Impuestos sobre la renta sobre el ingreso de operacin 3298.5.2 Impuestos por ganancias sobre la baja de activos 331Resumen 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 3489.1.2 Clasificacin de costos para estados financieros 3499.1.3 Clasificacin de costos para predecir el comportamiento del costo 351

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

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

9.4 Flujos de efectivo incremental derivados de un proyecto 3589.4.1 Actividades de operacin 3589.4.2 Actividades de inversin 3589.4.3 Actividades financieras 359

9.5 Elaboracin de estados de flujos de efectivo de proyectos 3599.5.1 Cuando los proyectos requieren slo actividades operativas y de

inversin 3609.5.2 Proyectos financiados con fondos crediticios 364

9.6 Efectos de la inflacin sobre los flujos de efectivo del proyecto 3669.6.1 Asignacin de depreciacin en un contexto inflacionario 3669.6.2 Manejo de tasas de inflacin mltiples 370

9.7 Tasa de descuento a ser usada en el anlisis econmico despus deimpuestos: costo de capital 3719.7.1 Costo del capital accionario 3729.7.2 Costo de la deuda 3749.7.3 Clculo del costo de capital 375

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9.7.4 Seleccin de una TREMA en el anlisis de flujo de efectivodespus de impuestos 377

Resumen 378

Problemas 379

Captulo 10 Cm o manejar la incertidumbre de losproyectos 398

10.1 Orgenes del riesgo del proyecto 400

10.2 Mtodos para describir el riesgo de un proyecto 40110.2.1 Anlisis de sensibilidad 40110.2.2 Anlisis de sensibilidad para alternativas mutuamente excluyentes 40510.2.3 Anlisis de equilibrio 40810.2.4 Anlisis de escenarios 410

10.3 Integracin del riesgo en la evaluacin de inversiones 41210.3.1 Enfoque probabilstico 41310.3.2 Enfoque de la tasa de descuento ajustada al riesgo 422

10.4 Estrategias de inversin en contextos de incertidumbre 42310.4.1 Relacin entre riesgo y recompensa 42310.4.2 Una diversificacin ms amplia reduce el riesgo 42410.4.3 Una di versificacin ms amplia aumenta el rendimiento esperado 424

Resumen 427

Problemas 428

P A R T E 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 44611.1.2 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 45811.3.1 Suposiciones necesarias y marcos de decisin 45811.3.2 Manejo de problemas de vidas de servicio diferentes en el anlisis

de sustitucin 45911.3.3 Estrategias de sustitucin con horizonte de planeacin infinito 460

11.4 Anlisis de sustitucin considerando impuestos 466

Resumen 473

Problemas 474

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Contenido XVi i

Captulo 12 Anlisis de costo-beneficio 48812.1 Evaluacin de proyectos pblicos 490

12.1.1 Valoracin de beneficios y costos 49112.1.2 Beneficios de los usuarios 49112.1.3 Costos para el promotor 49212.1.4 Tasa de descuento social 492

12.2 Anlisis de costo-beneficio 49412.2.1 Definicin de la razn entre costo y beneficio 49412.2.2 Anlisis incremental de la razn B/C 496

12.3 Estudio de caso: Anlisis de costo-beneficio para una carretera enel estado de Minnesota 50012.3.1 Definicin del caso base y las alternativas propuestas 50112.3.2 Beneficios para el usuario 50112.3.3 Costos para el promotor 50212.3.4 Dustracin del caso 502

Resumen 508

Problemas 509

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

13.2 Estatus financiero de un negocio 51913.2.1 El balance general 52113.2.2 Estado de ingresos 52513.2.3 El cuadro de flujos de efectivo 528

13.3 Uso de los indicadores para tom ar decisiones de negocios 53213.3.1 Anlisis de la administracin de deudas 53313.3.2 Anlisis de liquidez 53413.3.3 Anlisis de la administracin de activos 53513.3.4 Anlisis de rentabilidad 53713.3.5 Anlisis del valor de mercado13.3.6 Limitaciones de los indicadores financieros en las decisiones

539

de negocios 54013.3.7 Dnde obtenemos la informacin financiera ms actualizada 540

Resumen 541

Problemas 542

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Apndice A Preguntas de autodagnstico 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

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Estudio del dinero y su administracin

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^ ^ U N O -------------------------------------------------------------------------------

Decisiones de ingeniera econmica

_________ Vender sonido: Bose sabe1 A finales de la dcada de 1980, elpersonal 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, asegura 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 m it y presidente de la compaa fabricante de altavoces Bose Corporation, desafi la sabidura 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 durante la Segunda Guerra Mundial. Mientras su madre trabajaba como

_____________ profesora, Amar Bose estableci, a la edad de 14 aos, un negociode reparacin de aparatos de radio en el stano de su casa; este negocio pronto se convertira en el sostn principal de la familia. Bose entr al M IT 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.

2Kharif, Olga, Technology, BusinessWeek Oneline, 15 de mayo de 2006, derechos reservados por Vault, Inc., 2007.

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Com o recompensa por haber terminado su investigacin, decidi comprar un sistema de sonido estreo. Aunque haba ledo las especificaciones de ingeniera, estaba profundamente decepcionado con su adquisicin. 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 equipos 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 domsticos y para teatro a travs de su lnea de productos Lifestyle, la cual incluye reproductores de discos compactos, reproductores de d v d , 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.

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

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CAP TU LO I Decisiones de ingeniera econmica

Com o 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 vencer 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 estudiantes 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 imaginativos 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 de negocios. 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.

I . I 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 reconocer 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 enfrentaron 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 opciones 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.

I . I . I Cmo tomamos las decisiones personales cotidianas?Para Alice Block, estudiante del ltimo ao de la Universidad de Arizona, el futuro incluye un automvil nuevo. Su Satum 1998 ha recorrido casi 120,000 millas, por lo que desea reemplazarlo pronto. Pero, cmo hacerlo? Le conviene comprar un auto o rentarlo? 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 A me rica ns, Forbes.com, 21 de septiembre de 2006, en www.Forbes.com

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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 limitada a 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 objetivoAlice 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 incentivos que ofrecen los fabricantes. De los autos que estaban dentro de su presupuesto, el Satum io n 3 Sedan 2007 y el Honda Civic Coupe d x 2007 parecan ser igualmente atractivos 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 factiblesAlice pens que su Satum 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 d periodo convenido para luego rentar o comprar otro vehculo; sin embargo, de todas formas tendra que pagar d millaje extra, d 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 alquiler, 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 vehculo, sin contar los gastos de rutina como los cambios de aceite y los servicios de mantenimiento. (Vase la tabla 1.1 para una comparacin de los costos de ambas ofertas.)

Pareca que con el Satum io n 3 Sedan, Alice podra ahorrar alrededor de $386 en el total de los pagos de arrendamiento [47 X $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 Satum no tena), para obtener un ahorro total de $636.5 Sin embargo, si tuviera que conducir 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 graduarse, su conclusin fue rentar el Honda Civic DX.

5Si 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.

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T A B L A l . l Datos financieros para el arrendamiento de automviles: Satura contra Honda

CAP TU LO I Decisiones de ingeniera econmica

Arrendamiento de automviles Satura HondaDiferencia

Satura - Honda

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

$18,994 $18,335 +$659

2. Duracin del arrendamiento 48 meses 48 meses3. Millaje permitido 48,000 millas 48,000 millas

4. Pago de renta mensual $233 $255 -$ 2 2

5. Recargo por sobrepasar las 36,000 millas

$0.20 por milla$0.15

por milla+$0.05

por milla6. 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: Satum io n 3 Sedan 2007, con transmisin automtica y aire acondicionado, y Honda Civic Coupe d x 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.

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

Consideracin de las dems oportunidadesSi Alice se hubiera interesado por comprar el automvil, habra sido un mayor reto determinar 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 d 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 la felicidad del ltimo pago, pero tendra un automvil nuevo cada tres aos.

Revisin del proceso de tom a de decisin de AliceAhora podemos analizar el proceso de toma de decisiones de una manera ms estructurada. 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, tomamos decisiones slo por razones emocionales. Sin embargo, para cualquier problema complejo de decisin econmica, un marco de decisin estructurado como el que presentamos aqu resulta de gran utilidad.

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1.1 El proceso racional de la toma de decisiones 7

1. Reconocer un problema de decisin

Z 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

:>

0^ Seleccin entre Satum y Honda

>

Necesidad de un automvil

Deseo de seguridad mecnica y un costo bajo

Recopilacin de datos tcnicos y financieros

>

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

Eleccin del Honda

Figu ra I . I Pasos lgicos a seguir en la decisin de arrendar un automvil

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 d mundo tal y como es. Las de- dsiones 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 procesos 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 enseamos 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 invencinLa 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 invencin. Como ejemplo de ello, hace varios aos, Sonya Taitn, una estudiante de ingeniera 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 refrescantes. 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 diseoSonya 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

61991 AnnualReport, Escuela de Ingeniera GWC Whiting, Universidad Johns Hopkins; materiales utilizados con permiso.

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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 bebidas 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 diseoCon 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 (NH4N 03) 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 NH4N 03, creando una reaccin endotrmica (la absorcin de calor). El NH4N 03 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 mi. Despus de varias pruebas con diferentes cantidades 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 mi. Ahora necesitaba determinar qu tanto se enfra una bebida refrescante refrigerada 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 productoEn la clase de diseo que cursa Sonya, discutieron la importancia de la factibilidad econmica en el proceso de diseo tcnico. El profesor subray la importancia de las encuestas 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 bebida 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 tradicional 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 dinero requerira para la produccin de una lata autoenfriable. No lo poda creer! Fabricar una lata de bebida refrescante cuesta nicamente 12 centavos, incluyendo la transportacin. 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.

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1.1 El proceso racional de la toma de decisiones 9

Figura 1.2 Diseo conceptual para la lata autoenfriable de bebida refrescante

Consideracin de la ingeniera verdeLas nicas dos restricciones que quedaban por considerar eran la posible contaminacin qumica de la bebida refrescante y el carcter reciclable. Tericamente, debera ser posible 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; adems, 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 consumidores, 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

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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 palabras, 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 en estas evaluaciones siempre implica predicciones o pronsticos, ventas de productos, precio 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 completamente precisos cuando se comparan con los valores reales que se presentan en d 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 d 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 ingenieros 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 referiremos 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 bienes, 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 maquinaria. 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 productos de manera econmica. (Vase la figura 1.3.)

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12 El papel del ingeniero en los negocios 11

Decisiones de Ingeniera econmica

Manufactura

Diseo

Marketing

Ganancias

)Planeacin

i

Inversin

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

Con la compra de cualquier activo fijo equipo, por ejemplo , necesitamos calcular 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 considerando 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 grandes. 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 competitiva; 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 producto, 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, excepto 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.

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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 Com 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 celulsico similar al de Voyager Ethanol.

THturadora Tanquede martillo de Caldera

Destiladora

C aptura de e tanol

A lim ento para ganado

Electricidad a la parrilla

Figura I .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 recompensa 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 ganado. (Fuente: Matthew L. Wald, Is Ethanol for the Long Haul?, Scienific American , enero de 2007, volumen 296, nm. 1, pp. 42-49. Impreso con permiso de Scientific American, www.sciam.com)

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

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12 El papel del ingeniero en los negocios 1 3

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 requieren 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 gasolina para justificar su produccin.

Como es evidente, una decisin de ingeniera econmica a este nivel es ms compleja y ms importante para la compaa que una decisin sobre cundo comprar un tomo 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 precisin. 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 el etanol 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 proyecto 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 d proyecto de etanol permitira sustituir importadones de petrleo, la preocupa- dn 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- deros 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 fortaleza 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.)

Q ear y disear

Proyectos de ingeniera

Analizar Evaluar Monitorear

Mtodos de produccin n Seguridad de ingeniera DDL Efectos ambientales Estimacin del mercado

Rentabilidadesperada

Tiempos de los flujos de efectivo

Grado de riesgo financiero

o Efecto sobre los

estados financieros Efecto sobre los

estados financieros Precio de las acciones

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

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1 4 C A P T U LO I Decisiones de ingeniera econmica

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 propietarios 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 esperando 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 compaa. 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 d beneficio de sus dueos.

Si a los inversionistas les agrada el proyecto de etanol, el resultado ser un aumento en la demanda de las acdones 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 d 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 buenas, 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 servido 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 clasificacin 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 paia sustentar el gasto. Por ejemplo, los gastos para incrementar la produccin de los productos existentes o para fabricar un nuevo producto invariablemente requeriran una justificacin econmica muy detallada. Las decisiones finales sobre productos 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 ilustrar 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.

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1.3 Tipos de decisiones de ingeniera econmica 1 5

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 fabricante 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 adicionales 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 (p i b ) como el empleo total. Tambin es el sector de la economa con el crecimiento ms rpido y el que ofrece las mayores oportunidades para mejorar la productividad. 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 descentralizacin 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.

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

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

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

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1 6 C A P T U LO I Decisiones de ingeniera econmica

Nuevos productos o expansin de productos: Las inversiones en esta categora son aquellas que aumentan las ganancias de una compaa si se incrementa la produccin. 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 instalaciones? 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 investigacin y desarrollo ( id ) , que costaron cerca de $680 millones, Gillette lanz al mercado el primer rastrillo de cinco hojas del mundo, FusionMR,8 el lanzamiento 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, Fusin* llev al rastrillo a nuevas alturas. Los consumidores tendran que desembolsar $10 por un juego de introduccin de Fusin* 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 Fusin* repetir la historia de Mach3 para convertirse en el rastrillo de mayor xito en la historia de Gillette?

Inversin en i d : $680 millones Promocin del producto a tra

vs de publicidad: $440 millones

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 Fusin*de Gillette

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

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1.3 Tipos de decisiones de ingeniera econmica 1 7

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 manufactura implicado. [Vase la figura 1.8 sobre cmo hacer una botella de cerveza de 0.5 litros de tereftalato de polietileno ( p e t ) .] 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 produccin, 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 disminuir 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 ahorros 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 Curar

i

Rociado del recubrimiento de las botellas de PET

Botella de cinco capas Tres capas con recubrimiento externo

Capacidad

Inversin de capital

Costo directo de fabricacin

20,000 botellas/hora

$10.8 millones

$59.35/1,000 botellas

20,000 botellas/hora

$7.5 millones

$66.57/1,000 botellas

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

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1 8 C A P T U LO I Decisiones de ingeniera econmica

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 compaa 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 ingeniera econmica sensatas. Para el estudiante novato de ingeniera econmica, cualquier cosa relacionada con cuestiones monetarias quiz parezca bastante extraa, en comparacin 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 ingeniera; 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 enfocamos en la lgica inherente 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. Unconcepto 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. Unadecisin econmica debe basarse en las diferencias entre las alternativas consideradas. 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 considerando. 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 sacrificada.

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 d ingreso adidonal que se gener al incrementar la actividad 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 personas no pueden tener todos los bienes y servicios que desean; como resultado, deben degir 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 anticipada y el riesgo de inversin percibido, los inversionistas podran comprar por adelantado cualquier bien que deseen o invertir en activos que pudieran ofrecer suficientes ganancias para compensar cualquier prdida causada por la inflacin o el riesgo potencial.

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Resumen 1 9

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 intentamos 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, la lgica 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 d lugar de los ingeniaos 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 costos 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.

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CA PTU LO

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 combinacin ganadora son escasas: I 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.

Premio mayor de $390 millones!

12 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 3942

22 29

20

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

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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 fisco, a travs del Intemal Revenue Service ( i r s ) , retiene el 28% como impuesto federal de cada cheque. Si, por ejemplo, usted gana $195 millones, la mayora de las entidades estatales de Estados Unidos le pagarn $9.75 millones al ao por los prximos 20 aos, menos d 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 financiera 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 valor 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 cuantificamos la diferencia? Nuestro ejemplo de la lotera resulta til nuevamente. 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 financiero por la promesa de $9.75 millones anuales durante los siguientes 20 aos sera considerablemente menor a $116.5 millones. Y eso sin considerar los efectos de la inflacin! 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 flujos de efectivo recibidos en distintos momentos de un mismo periodo y compararlos. Como veremos, casi todo nuestro estudio del anlisis de ingeniera econmica se basa en los principios presentados en este captulo.

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2 2 C A P T U LO 2 El valor del dinero en el tiempo

2 .1 Inters: El costo del dineroLa mayora de nosotros estamos familiarizados con d concepto de inters. Sabemos que el dinero que se deposita en una cuenta de ahorros genera intereses y que, con el tiempo, el saldo ser mayor que la suma de los depsitos. Sabemos que pedir un prstamo para comprar un automvil significa 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 finan- dero, 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 definir 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 una base para la comprensin de las relaciones de inters ms complejas que se presentarn ms adelante en el captulo.

2.1.1 El valor del dinero en el tiempoEl valor del dinero en el tiempo parece un concepto complejo, pero es algo con lo que usted tiene que lidiar todos los das. Le conviene comprar algo en este momento o ahorrar el dinero y comprarlo despus? He aqu un ejemplo sencillo de cmo su comportamiento de compra puede tener distintos resultados. Imagine que tiene $100 y desea comprar un refrigerador de $100 para su dormitorio.

Si lo compra ahora, terminar sin dinero. Pero si invierte su dinero con un inters anual del 6%, en un ao podr comprar el refrigerador y le sobrarn $6. Desde luego, necesita preguntarse si la ganancia financiera de $6 compensa el inconveniente de no tener el refrigerador durante un ao.

Si el precio del refrigerador aumenta a una tasa anual del 8% a causa de la inflacin, no tendr suficiente dinero (le harn falta $2) para comprar el refrigerador dentro de un ao (caso 1 de la figura 2.1). En tal caso, probablemente le convenga comprar el refrigerador ahora. Si la tasa de inflacin es slo del 4%, entonces le sobrarn $2 si compra el refrigerador dentro de un ao (caso 2 de la figura 2.1).

A todas luces, la tasa a la cual usted gana intereses debe ser ms alta que la tasa de inflacin para que la compra a futuro tenga sentido. En otras palabras, en una economa inflacionaria, su poder adquisitivo continuar disminuyendo a medida que siga retrasando la compra del refrigerador. Para compensar esta prdida futura en el poder adquisitivo, la tasa a la cual usted gana intereses debe ser suficientemente ms grande que la tasa de inflacin anticipada. Despus de todo, el tiempo, como el dinero, es un recurso finito. Hay slo 24 horas en un da, as que tambin el tiempo debe presupuestarse. Este ejemplo ilustra que debemos relacionar la capacidad de generar ganancias y el poder adquisitivo con el concepto de tiempo.

La forma como opera el inters refleja el hecho de que el dinero tiene un valor en el tiempo. Por eso, las cantidades de inters dependen de los periodos de tiempo; las tasas de inters, por ejemplo, normalmente se dan en trminos de un porcentaje anual.

Podemos definir el principio del valor del dinero en el tiempo de la siguiente manera: d valor econmico de una suma depende de cundo se reciba. Ya que el dinero tiene

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2.1 Inters: El costo del dinero 2 3

Periodo 0

Cuenta de ahorros

Costo del refrigerador

Cuenta de ahorros

Costo del refrigerador

Caso 1: La inflacin excede la capacidad de generar ganancias

Tasa de inters ganada = 6% $2 "

Tasa de inflacin = 8%

Caso 2: La capacidad de generar ganancias excede la inflacin

Tasa de inters ganada = 6% $2 -

Tasa de inflacin = 4%

Periodo 1

RSrdida del poder adquisitivo

Ganancia del poder adquisitivo

$100 $104 $106 $108

Figura 2.1 Ganancias alcanzadas o prdidas registradas por retrasar un consumo

tanto capacidad de generar ganancias como poder adquisitivo con el paso del tiempo (es decir, se puede poner a trabajar generando as ms dinero para su dueo), un dlar que se recibe en este momento tiene un valor mayor que un dlar que se recibir en el ftituro. Cuando hablamos de grandes sumas de dinero, largos periodos de tiempo y tasas de inters elevadas, el cambio en el valor de una suma de dinero con el paso del tiempo se vuelve extremadamente importante. Por ejemplo, a una tasa de inters anual vigente del 10%, $1 milln ganar $100,000 de intereses en un ao; as que, esperar un ao para recibir $1 milln evidentemente implica un gran sacrificio. Cuando hay que decidir entre propuestas alternativas, debemos tomar en cuenta la funcin del inters y el valor del dinero con el paso del tiempo para hacer comparaciones vlidas de cantidades diferentes en distintos momentos.

Cuando las instituciones financieras fijan tasas de inters sobr