La presente Tesis Doctoral es el resultado de aplicar un enfoque multidisciplinario de Economía de la Salud e Ingeniería de sistemas al proceso de toma de decisiones en el sector salud, con el objetivo de alcanzar un uso más eficiente y equitativo de los recursos disponibles. La tesis está estructura en cuatro capítulos principales además de introducción y conclusiones. En el primero se reseña el campo de acción de la economía de la salud como disciplina científica, focalizando en algunos conceptos claves para evaluar la asignación de recursos en el sector salud. Luego se presenta a la Ingeniería de Sistemas de Procesos y su alcance como disciplina, destacando el rol de la modelización matemática como instrumento básico de análisis, revisando algunas aplicaciones potenciales de este enfoque para la mejora de la asignación de los recursos en el sector salud. En capítulo dos se presentan los principales modelos de localización desarrollados por la Ingeniería de Sistemas de Procesos, luego se aplican a un caso hipotético con el fin de comparar los resultados desde la perspectiva de la eficiencia, equidad y acceso reseñadas anteriormente. En el capítulo tres desarrollan distintas variantes de un modelo de localización diseñado para optimizar planificación de la ubicación de los centros de atención primaria (CAPS) en la localidad de Bahía Blanca, considerando explícitamente las necesidades de cuidados medico sanitarios de los habitantes de los distintos sectores de la ciudad. Por último, en el capítulo cuatro se analiza la localización de potenciales centros de trasplantes renales de la provincia de Buenos Aires con el objetivo de que el proceso sea eficiente, en términos de los costos de mantenimiento de los centros de trasplante y de los tiempos insumidos en el proceso de procuración. / This Thesis is the result of applying a multidisciplinary approach of Health Economics and Systems Engineering to the process of decision making in the health sector, with the objective of achieving a more efficient and equitable use of available resources. The thesis is structured in four chapters, plus the introduction and conclusions. The first one reviews the field of study of health economics as a scientific discipline, focusing on some key concepts used to evaluate the allocation of resources in the health sector. Then, Process Systems Engineering and its scope as a discipline is presented, highlighting the role of mathematical modeling as its basic tool for analysis and reviewing some potential applications of this approach for the improvement of the allocation of resources in the health sector. In chapter two the main families of location models developed by Process Systems Engineering are presented, then applied to a hypothetical case in order to compare the results from the perspective of efficiency, equity and access previously described. In chapter three, two different variants of a localization model designed to optimize the location of primary care centers (CAPS) in the city of Bahía Blanca (Argentina) are developed, explicitly considering the health care needs of the inhabitants of the different sectors from the city. Finally, chapter four analyzes the optimal location of kidney transplant centers in the province of Buenos Aires (Argentina) with the objective of making the process more efficient in terms of maintenance costs of the transplant centers and the time spent in the procurement process.