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El concepto de investigación de operaciones se utilizó por primera vez en el Reino Unido en los años 1930, durante este tiempo, se desarrolló la idea de aplicar métodos científicos a las operaciones militares.
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La investigación de operaciones ganó gran importancia durante la Segunda Guerra Mundial, tanto los aliados como las potencias del eje emplearon técnicas de I.O. para mejorar las operaciones y la logística militares.
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George Dantzig desarrolló el algoritmo "simplex" para la programación lineal, un método innovador que se convirtió en un pilar fundamental de la investigación de operaciones.
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La creación de ORSA en 1952 marcó un paso significativo en la institucionalización de la I.O. como una disciplina formal.
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Durante los años 1970, se desarrollaron nuevos métodos como la programación entera, la programación no lineal y la programación dinámica, la Investigación de Operaciones también comenzó a aplicarse ampliamente en negocios e industrias, más allá de sus orígenes militares.