La presente investigación se realizó en la Unidad Empresarial de Base “Héctor Molina Riaño”, con el objetivo de determinar la conformación racional de los medios que intervienen en el proceso cosecha-transporte de la caña de azúcar mediante la integración de los modelos matemáticos: Teoría de Cola (estados simples y en cascada) y la Programación Lineal. Se determinó la estabilidad del complejo aplicando la Cadena de Markov; para esto se parte de la evaluación de los índices tecnológicos, económicos y de explotación de los elementos que conforman la brigada de cosecha, transporte y recepción de la caña de azúcar cosechando en campos con en un rendimiento agrícola de 22,08 t/ha. Se determinó con el empleo de la Teoría de Cola, que la cantidad racional de conjuntos de transporte para una distancia de 18 km utilizando dos (2) cosechadora es de tres (3) medios de transporte con un costo mínimo por paradas de 62,22 peso/h, cuya conformación fue validada con el empleo de la teoría de colas en cascadas agregando la existencia de 4 autobasculantes en el sistema. Con la aplicación de la Programación Lineal se determinó que se necesita uno (1) medio de transporte para serviciar a dos (2) cosechadoras teniendo un costo mínimo de 129,71 peso. Con la utilización del modelo de Cadenas de Markov se determinó que la conformación más estable fue la propuesta por la Teoría de Colas con una probabilidad de transición de 73,54% y de no transición de 20,46% para una afectación económica de 17,23 peso/h.