problemas de estimacion y validacion de modelos de

20
PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE DINAMICA DE SISTEMAS BAJO CONSIDERACIONES DE INCERTIDUMBRE. FRANCISCO JAVIER DIAZ SERNA Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al titulo de Magister en Ingenieria de Sistemas Director: ISAAC DYNER R. M. Sc. Profesor Titular MEDELLIN UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Seccional Medellin FACULTAL NACIONAL DE MINAS 1993 o

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Page 1: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE DINAMICA DE SISTEMAS

BAJO CONSIDERACIONES DE INCERTIDUMBRE

FRANCISCO JAVIER DIAZ SERNA

Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al titulo de

Magister en Ingenieria de Sistemas

Director ISAAC DYNER R

M Sc Profesor Titular

MEDELLIN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Seccional Medellin

FACULTAL NACIONAL DE MINAS

1993

o

SECCIOKAL ImDELLIN

REGISTRO DE CALIFICACIONES ESPECIALES

-shyDEPARTAMENTO DE

PRonSOR

ASIGNATURA

-Bl~~S --y -A-DMfNISfttA e ION

~ t~lo~N DO JrR~(JO ~ A CODlGO GRUPO

D CORRECCION--r-em

O HABILITACION

D VALIDACION

D SUPLETORIOS

CARNE APELLIDOS y ~ - _CINOMBRFS COMPLETOS DFL ESTUDIANTE ~ ~ ~ U-rNITIV1I -

90065ZZ ~LA L ERN~ iexcl lN ISCO JIgt va R A fF OBAI A

FROBLEMAS DE ESTIMACION y VALlDACION 01

MODLLOS DE lgtINAMICA DE SIS1TMAS BIJO CONSIshy

DERA ClONES DE IN CERTIDUBR1

I

I

OBSERVACIONES

UlfIVDSIDAD RACIONAL PE CCLOfBIA

ACULTAD DE MINAS

CONSEJO D1RPCTIVO

ESOLOC 1Oriexcl 077

Acta 1G78 22 eSe JWl10 - 1993

Por edlo ck la cual e conefdt la 1DfflC16n MERITOIUO aUlla t l M poaardo

a COPISampJO DlRECTJYO De LA FACULTAD DI JI 1NAS fn uso M eua trlbuc1ont8 haett8 y

Qufo el bullbull tUl11ant del ~ara~ en lnafnl da df S1ateaa Prancleeo Javier Olaa s~ elabor6 au t la Probl~ dr tStlcl6n ~ valldashyel6n cSfI oMloe eSto dlnuacutelc df 1tfOfY bajo conaldrecton df lnetrt 1dftb~

QuiP lo Jur~ eolJeltaron al eonjo DlrfCtlvo df la FaculUd el otora-lIlfnto eSe la ~16n MIRrTORrA a la tesla cSf poevedo baudo rn loa tau1fntfe criterio

El trabeJo aobrepa lo obJ~t1v08 propueto plantando a1ttrnatSV eto6016alca ~ lnttr para la COIRunldad clent Uice t8PfClal1aada la dinampMlca dt ltemabullbull

Prfaenta una nWVa aetodoloata para la conatruccl6n 1 bullbullUlIscl6n dt parampiexclwtroe 1 la aUc1altI6n de 1IOdf108 qur abr el eallllno a lrI entoqUf fOatructWado eSe oluei6n dt problfINa utll1 aan60 la di nAraic de 8letfrU

La todoloampfa PIOPUf pera la evaluacl6n de le tncfrt1d~bre en loe pa~tro oontrSbf al eJorlento tructural 1 tefttporal bull lo IK)(Seloe ~ la dl-ca eSe 1t

El cSoeUlMnto culdedoaaMnte flaborado prfgtSfnta el tema con elarleSed 1 udWfa conti tqendo un Invaluable ter1al M conaul ta per lo eapec lalie tebullbull

Que el consejo Directivo esc-puf de anallur le tet de poavado en e~tt6n ha decidido concedfrlf la wncl6n -soliacitada bull

2

bull

Resoluel6n 077 d 1993

R I S U I LVI I

Arttcuto 10 Conc4dfr la 4nc100 dr 1ERIrORIA ti h si Jr iexcl)O~vado ~ In~fnlfda dfl 31tCt1~s Problm38 de fstlm8c16n y val1Jac161 de modeloli de dtnrllca jf alstfna traquoJo conslshydfraclonfs d lnctrt ldu-nbrfl f1L~oril1 por fl (studlan~f

PrrulcltCo JaviN O(as SeTla ~Jo 1l ~i middotNrioacuten d~l rlo(~Ilf

ISlIllC Oyn4r R

Artfculo iquesto Zntiacutef~Umiddot cgtpiJ r~l (J~a rrJolur(n JI JOC tir ISIJac Dyne-J R D1middotcco ur lJ Tftlll Jr o6~(middotJO

Arttculo Jo Zntrriexclar copl 1 de 58 r solur16n al fstud1l1n~ df o~varto Ifl ncfll ( 1 31stfua rrancl~o J3v1fJ Oraa )4ro n le er r enonia d trollo r1 ~ Jrtn~f 111 ruAl 1t 1ar ltCrurA orcntfnidgt df 1) rLS ~il

Atkuo 40 l igt ~fn~f r ~ollrll)n tqf 11 lmiddotjrtt J la fC11 Jf su J(I)t(H~ ~sn

iv

-----

A mis seres queridos

Especialmente a mi madre

v

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

---

TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

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SECCIOKAL ImDELLIN

REGISTRO DE CALIFICACIONES ESPECIALES

-shyDEPARTAMENTO DE

PRonSOR

ASIGNATURA

-Bl~~S --y -A-DMfNISfttA e ION

~ t~lo~N DO JrR~(JO ~ A CODlGO GRUPO

D CORRECCION--r-em

O HABILITACION

D VALIDACION

D SUPLETORIOS

CARNE APELLIDOS y ~ - _CINOMBRFS COMPLETOS DFL ESTUDIANTE ~ ~ ~ U-rNITIV1I -

90065ZZ ~LA L ERN~ iexcl lN ISCO JIgt va R A fF OBAI A

FROBLEMAS DE ESTIMACION y VALlDACION 01

MODLLOS DE lgtINAMICA DE SIS1TMAS BIJO CONSIshy

DERA ClONES DE IN CERTIDUBR1

I

I

OBSERVACIONES

UlfIVDSIDAD RACIONAL PE CCLOfBIA

ACULTAD DE MINAS

CONSEJO D1RPCTIVO

ESOLOC 1Oriexcl 077

Acta 1G78 22 eSe JWl10 - 1993

Por edlo ck la cual e conefdt la 1DfflC16n MERITOIUO aUlla t l M poaardo

a COPISampJO DlRECTJYO De LA FACULTAD DI JI 1NAS fn uso M eua trlbuc1ont8 haett8 y

Qufo el bullbull tUl11ant del ~ara~ en lnafnl da df S1ateaa Prancleeo Javier Olaa s~ elabor6 au t la Probl~ dr tStlcl6n ~ valldashyel6n cSfI oMloe eSto dlnuacutelc df 1tfOfY bajo conaldrecton df lnetrt 1dftb~

QuiP lo Jur~ eolJeltaron al eonjo DlrfCtlvo df la FaculUd el otora-lIlfnto eSe la ~16n MIRrTORrA a la tesla cSf poevedo baudo rn loa tau1fntfe criterio

El trabeJo aobrepa lo obJ~t1v08 propueto plantando a1ttrnatSV eto6016alca ~ lnttr para la COIRunldad clent Uice t8PfClal1aada la dinampMlca dt ltemabullbull

Prfaenta una nWVa aetodoloata para la conatruccl6n 1 bullbullUlIscl6n dt parampiexclwtroe 1 la aUc1altI6n de 1IOdf108 qur abr el eallllno a lrI entoqUf fOatructWado eSe oluei6n dt problfINa utll1 aan60 la di nAraic de 8letfrU

La todoloampfa PIOPUf pera la evaluacl6n de le tncfrt1d~bre en loe pa~tro oontrSbf al eJorlento tructural 1 tefttporal bull lo IK)(Seloe ~ la dl-ca eSe 1t

El cSoeUlMnto culdedoaaMnte flaborado prfgtSfnta el tema con elarleSed 1 udWfa conti tqendo un Invaluable ter1al M conaul ta per lo eapec lalie tebullbull

Que el consejo Directivo esc-puf de anallur le tet de poavado en e~tt6n ha decidido concedfrlf la wncl6n -soliacitada bull

2

bull

Resoluel6n 077 d 1993

R I S U I LVI I

Arttcuto 10 Conc4dfr la 4nc100 dr 1ERIrORIA ti h si Jr iexcl)O~vado ~ In~fnlfda dfl 31tCt1~s Problm38 de fstlm8c16n y val1Jac161 de modeloli de dtnrllca jf alstfna traquoJo conslshydfraclonfs d lnctrt ldu-nbrfl f1L~oril1 por fl (studlan~f

PrrulcltCo JaviN O(as SeTla ~Jo 1l ~i middotNrioacuten d~l rlo(~Ilf

ISlIllC Oyn4r R

Artfculo iquesto Zntiacutef~Umiddot cgtpiJ r~l (J~a rrJolur(n JI JOC tir ISIJac Dyne-J R D1middotcco ur lJ Tftlll Jr o6~(middotJO

Arttculo Jo Zntrriexclar copl 1 de 58 r solur16n al fstud1l1n~ df o~varto Ifl ncfll ( 1 31stfua rrancl~o J3v1fJ Oraa )4ro n le er r enonia d trollo r1 ~ Jrtn~f 111 ruAl 1t 1ar ltCrurA orcntfnidgt df 1) rLS ~il

Atkuo 40 l igt ~fn~f r ~ollrll)n tqf 11 lmiddotjrtt J la fC11 Jf su J(I)t(H~ ~sn

iv

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A mis seres queridos

Especialmente a mi madre

v

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

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TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 3: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

UlfIVDSIDAD RACIONAL PE CCLOfBIA

ACULTAD DE MINAS

CONSEJO D1RPCTIVO

ESOLOC 1Oriexcl 077

Acta 1G78 22 eSe JWl10 - 1993

Por edlo ck la cual e conefdt la 1DfflC16n MERITOIUO aUlla t l M poaardo

a COPISampJO DlRECTJYO De LA FACULTAD DI JI 1NAS fn uso M eua trlbuc1ont8 haett8 y

Qufo el bullbull tUl11ant del ~ara~ en lnafnl da df S1ateaa Prancleeo Javier Olaa s~ elabor6 au t la Probl~ dr tStlcl6n ~ valldashyel6n cSfI oMloe eSto dlnuacutelc df 1tfOfY bajo conaldrecton df lnetrt 1dftb~

QuiP lo Jur~ eolJeltaron al eonjo DlrfCtlvo df la FaculUd el otora-lIlfnto eSe la ~16n MIRrTORrA a la tesla cSf poevedo baudo rn loa tau1fntfe criterio

El trabeJo aobrepa lo obJ~t1v08 propueto plantando a1ttrnatSV eto6016alca ~ lnttr para la COIRunldad clent Uice t8PfClal1aada la dinampMlca dt ltemabullbull

Prfaenta una nWVa aetodoloata para la conatruccl6n 1 bullbullUlIscl6n dt parampiexclwtroe 1 la aUc1altI6n de 1IOdf108 qur abr el eallllno a lrI entoqUf fOatructWado eSe oluei6n dt problfINa utll1 aan60 la di nAraic de 8letfrU

La todoloampfa PIOPUf pera la evaluacl6n de le tncfrt1d~bre en loe pa~tro oontrSbf al eJorlento tructural 1 tefttporal bull lo IK)(Seloe ~ la dl-ca eSe 1t

El cSoeUlMnto culdedoaaMnte flaborado prfgtSfnta el tema con elarleSed 1 udWfa conti tqendo un Invaluable ter1al M conaul ta per lo eapec lalie tebullbull

Que el consejo Directivo esc-puf de anallur le tet de poavado en e~tt6n ha decidido concedfrlf la wncl6n -soliacitada bull

2

bull

Resoluel6n 077 d 1993

R I S U I LVI I

Arttcuto 10 Conc4dfr la 4nc100 dr 1ERIrORIA ti h si Jr iexcl)O~vado ~ In~fnlfda dfl 31tCt1~s Problm38 de fstlm8c16n y val1Jac161 de modeloli de dtnrllca jf alstfna traquoJo conslshydfraclonfs d lnctrt ldu-nbrfl f1L~oril1 por fl (studlan~f

PrrulcltCo JaviN O(as SeTla ~Jo 1l ~i middotNrioacuten d~l rlo(~Ilf

ISlIllC Oyn4r R

Artfculo iquesto Zntiacutef~Umiddot cgtpiJ r~l (J~a rrJolur(n JI JOC tir ISIJac Dyne-J R D1middotcco ur lJ Tftlll Jr o6~(middotJO

Arttculo Jo Zntrriexclar copl 1 de 58 r solur16n al fstud1l1n~ df o~varto Ifl ncfll ( 1 31stfua rrancl~o J3v1fJ Oraa )4ro n le er r enonia d trollo r1 ~ Jrtn~f 111 ruAl 1t 1ar ltCrurA orcntfnidgt df 1) rLS ~il

Atkuo 40 l igt ~fn~f r ~ollrll)n tqf 11 lmiddotjrtt J la fC11 Jf su J(I)t(H~ ~sn

iv

-----

A mis seres queridos

Especialmente a mi madre

v

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

---

TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 4: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

2

bull

Resoluel6n 077 d 1993

R I S U I LVI I

Arttcuto 10 Conc4dfr la 4nc100 dr 1ERIrORIA ti h si Jr iexcl)O~vado ~ In~fnlfda dfl 31tCt1~s Problm38 de fstlm8c16n y val1Jac161 de modeloli de dtnrllca jf alstfna traquoJo conslshydfraclonfs d lnctrt ldu-nbrfl f1L~oril1 por fl (studlan~f

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iv

-----

A mis seres queridos

Especialmente a mi madre

v

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

---

TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 5: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

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A mis seres queridos

Especialmente a mi madre

v

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

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TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 6: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

RESUMEN

La Dinaacutemica de Sistemas es una metodologia de

modelamiento para la simulacioacuten de sistemas dinaacutemicos

Como procedimiento alternativo frente a otras escuelas de

modelamiento se constituye en un paradigma de simulacioacuten

continua para la planificacioacuten y el control de sistemas

complejos donde se hace eacutenfasis no en la buacutesqueda de

soluciones oacuteptimas sino en el proceso de construccioacuten de

modelos uacutetiles para el entendimiento del sistema y para

la formulacioacuten de politicas efectivas en su mejoramiento

El propoacutesito de este trabajo es presentar una propuesta

metodoloacutegica adecuada para la formulacioacuten de modelos de

dinaacutemica de sistemas que incluyan la estimacioacuten dinaacutemica

de paraacutemetros la validacioacuten prospectiva del modelo y

que ademaacutes incorporen de manera apropiada la componente

de incertidumbre y el riesgo institucional inherente en

situaciones de grandes inestabilidades causadas por la

variabilidad en las condiciones de un entorno

~eneralmente dinaacutemico e incierto

vi

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

---

TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 7: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

El intereacutes de la propuesta es fundamentalments

metodoloacutegico Se presentan guias praacutecticas para el

p~ce60 de modelamiento tratando de recoger algunas bases

conceptuales impliacutecitas en la metodologiacutea de la dinaacutemica

de sistemas se avanza en su discusioacuten teoacuterica y se hacen

algunos aportes los cuales presentan implicaciones

teoacutericas en cuanto a la concepcioacuten y formulacioacuten de los

modelos e implicaciones praacutecticas referentes a la

aplicacioacuten de tales modelos en los procesos de

planificacioacuten y control

La propuesta metodoloacutegica se basa en un acercamisnto

recursivo donde a traveacutes de todo el proceso de

modelamiento se va obteniendo una aproximacioacuten mejorada

en la construccioacuten de un modelo confiable y uacutetil para los

propoacutesitos perseguidos Cuando se dispone de un modelo

confiable por ser capaz de reproducir el comportamiento

histoacuterico -o hipoteacutetico- del Bistema se recomienda la

formulacioacuten de un modelo intervenido el cual debe ser

uacutetil para efectos de planificacioacuten y control

Las teacutecnicas de estimacioacuten propuestas incluyen

caracteristicas dinaacutemicas prospectivas cualitativas de

flexibilidad y de control que estimulan la indagacioacuten

sobre informacioacuten adicional para los paraacutemetro8

vii

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

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TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 8: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

Finalmente se presenta como caso de estudio un modelo de

apoyo para la formulacioacuten de estrategias institucionuumlles

el cual fu~ aplicudo a Id Univ 8 s iclad Nacional de

Co lombia pero elaborado -de manera general- en el

contexto de una institucioacuten operando bajo condiciones

similares una estructura de sistemas altamente

centralizados pero con pobre integracioacuten institucional y

pobres herramientas de tecnologia de la informacioacuten

viii

---

TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 9: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

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TABLA DE CONTENIDO

paacuteg

1 INTRODUCCION 1

2 REVISION BIBLIOGRAFICA 11

21 EL PROBLEMA FILOSOFICO 11

22 GENERALIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 26

23 ALGUNAS APLICACIONES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS 44

24 ASPECTOS METODOLOGICOS 53

25 ANALISIS DE LA PROBLEMATICA 74

~3 MARCO TEORI CO 80

31 LA ESTIMACION DE PARAMETROS 85

32 LA VALIDACION DEL MODELO 88

33 EL ANALISIS DE SENSIBILIDAD 94

34 LA INCERTIDUMBRE 98

4 PROPUESTA METODOLOGICA 105

41 EL MODELO SIMPLIFICADO 107

ix

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 10: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

411 El modo de referencia 107 41 2 Los mecanismos baacutesicos 109 41 3 La hipoacutetesis dinaacutemica 110 414 Estimacioacuten preliminar 111 41 5 Evaluacioacuten preliminar 113

42 EL MODELO MEJORADO 115

43 EL MODELO INTERVENIDO 117

431 Planeamiento del sistema 117 432 Intervencioacuten sobre el modelo 118 433 Simulacioacuten del modelo 119 434 Anaacutelisis de resultados y evaluacioacuten de politica122 435 Implantacioacuten del modelo 122 436 Realimentacioacuten y control 123

44 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL DEL MODELO El Diagrama Causal 124

45 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 127

46 ESTIMACION DE PARAMETROS 132

461 Estimacioacuten dinaacutemica de paraacutemetros 133 462 Estimacioacuten prospectiva Paraacutemetros como

funciones de otras variables 137 463 Estimacioacuten controlable Paraacutemetros como

funciones de planeacioacuten y control 138 464 Estimacioacuten flexible Objetivos endoacutegenos

como funciones de la realizacioacuten del sistema139 465 Estimacioacuten cualitativa 142

47 VALIDACION DEL MODELO 145

48 LA INCERTIDUMBRE 150

5 CASO DE ESTUDIO UN MODELO DE APOYO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 156

5 O INTRODUCCION 156

x

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

---- -

LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 11: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

51 SELECCION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 158

52 EL MODELO INICIAL A MODEL FOR MANAGEMENT MODERNIZATION AND INSTITUTIONAL IMPROVEMENT 161

53 PROPOSITOS DEL MODELO 162

5 4 EL MODELO MEJORADO 164

55 ESPECIFICACION ESTRUCTURAL 169

56 DEFINICION DE VARIABLES Y ECUACIONES 172

561 Moacutedulo 1 Ciclo de Descentralizacioacuten 172 562 Moacutedulo 11 El ciclo Liderazgo-Proyectos 176 563 Moacutedulo 111 El ciclo Recursos 180 564 Moacutedulo IV El ciclo Sistemas de Informacioacuten 181 565 Moacutedulo V Resistencia al Cambio 182 566 Moacutedulo VI Capacitacioacuten 182 567 Moacutedulo VII Planificacioacuten 182 568 Caacutelculo del Indice de Tendencia 183

57 ANALISIS ESTRUCTURAL EL DIAGRAMA CAUSAL 184

571 Los Cic los de Liderazgo 184 572 Los Ciclos de Descentralizacioacuten 185 571 Otros Ciclos de Realimentacioacuten 186

58 ANALISIS DE SENSIBILIDAD 187

581 El Liderazgo 187 582 La Capacitacioacuten 188 583 La Descentralizacioacuten 188 584 La Resistencia al Cambio 189 585 Los Sistemas de Informacioacuten 189

59 ESCENARIO PLAN1FICADO 189

591 El Liderazgo 189 592 La Capacitacioacuten 191 593 La Descentralizacioacuten 192

xi

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 12: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

510 ANALISIS DE RESULTADOS 193

5101 El Escenario Baacutesico 193 5102 Escenario Planificado 197 5103 Escenario Optimista Moderado 197 5104 Escenario Optimista 201 5105 Escenario Baacutesico sin Recursos Adicionales por

Liderazgo ~ 203 5106 La Componente de Incertidumbre 205

511 APLICACION DE LA PROPUESTA METODOLOGICA AL CASO DE ESTUDIO 210

6 CONCLUSIONES 216

ANEXO ECUACIONES DEL MODELO PARA LA FORMULACION DE ESTRATEGIAS INSTITUCIONALES 226

BIBLIOGRAFIA 233

xii

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

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LISTA DE FIGURAS

Paacuteg

FIGURA 21 Marco de trabajo conceptual para entender la influencia de paradigmaB alternativoB 30

FIGURA 51 Diagrama cauBal Modernizacioacuten adminiBtra-

FIGURA 52 Diagrama cauBal Un modelo de apoyo para la formulacioacuten de eBtrategias inBtitucionales171

FIGURA 57 Escenario Baacutesico sin recursos adicionales

FIGURA 41 El procedimiento recomendado 108

FIGURA 42 Realizacioacuten VB ObjetivoB de BiBtema 141

FIGURA 43 La utilidad del modelo 150

tiva y mejoramiento inBtitucional 163

FIGURA 53 Escenario Baacutesico 194

FIGURA 54 EBcenario Planificado 198

FIGURA 55 Escenario Optimista Moderado 199

FIGURA 56 EBcenario OptimiBta 202

por liderazao 204

FIGURA 58 Escenario Baacutesico Determinista 206

xiii

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

xiv

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 14: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

FIGURA 59 Escenario Baacutesico semilla 4051E+3 208

FIGURA 510 Escenario Baacutesico semilla 8246E+3 209

FIGURA 511 Escenario Baacutesico semilla 8433E+3 211

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1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 15: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

1

l INTRODUCCION

Las teoriacuteas son redes que lanzamos para apresar aquello que llamamos el mundo para racionalizarlo explicarlo y dominarlo y tratamos de que la malla sea cada vez maacutes fina (1)

La cultura occidental estaacute inmersa en la concepcioacuten de un

mundo manejable en el cual los problemas deben ser

activamente resueltos y no pasivamente soportados Se

realizan grandes esfuerzos para dirigir la evolucioacuten de

los procesos sociales y econoacutemicos se cree que el futuro

puede y debe ser disentildeado por decisiones y acciones

basadas en el entendimiento cientifico el cual es un

intento racional y loacutegico de comprensioacuten de las causas y

posiblemente su alteracioacuten mediante la medicioacuten

cuidadosa yo la experimentacioacuten ingeniosa

La planificacioacuten de sistemas es una tarea requerida por

los gobiernos la6 industrias el comercio las empresas

y organizaciones de todo tipo para enfrentar los retos

que representa un entorno generalmente dinaacutemico e

incierto

1 Popper Karl La loacutegica de la investigacioacuten cientiacutefica p 51

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 16: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

En el estudio de las in s t ituciones

utilizacioacuten de repre s entaciones o modelos de diversa

naturaleza desde los verbales o mentales hastaacute los

ideales o matemaacuteticos

Para efectos de planeacioacuten y control el eacutenfasis recae no

tanto en la buacutesqueda de modelos oacuteptimos como en la

construccioacuten de aquellos que puedan convertirse en

herramientas uacutetiles para el entendimiento del sistema y

para la formulacioacuten de poliacuteticas efectivas en su

mejoramiento

Los meacutetodos de simulacioacuten son adecuados para problemas

poco estructurados cuando no existen criterios claros o

expliacutecitos de optimalidad y cuando la solucioacuten analiacutetica

no es simple En estos casos se intenta maacutes la buacutesqueda

de representaciones apropiadas para el funcionamiento

del sistema que el hallazgo de la solucioacuten oacuteptima Los

modelos de simulacioacuten se han convertido en un poderoso

instrumento de anaacutelisis especialmente en el proceso de

toma de decisiones donde es fundamental el conocimiento

de las posibles alternativas y sus consecuencias maacutes

probables

3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

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3

El proceso de modelamiento e x ige que las s uposiciones y

la loacutegica sean h e chas explicitas de tal maner~ qu~ qu~d~n

abiertas al debate la simulacioacuten infaliblemente

produciraacute el comportamiento implicado por tales

suposiciones Este proceso requiere de gran capacidad de

espiritu criacutetico y cierta imaginacioacuten Aracil (1986)

expresa que estaacute presidido en gran parte por la

experiencia la intuic ioacuten la inspiracioacuten e incluso la

suerte

Bajo las diferentes escuelas metodoloacutegicas de

modelamiento subyacen algunos conceptos comunes pero

ademaacutes cada una tiene sus propios conjuntos especiacuteficos

de teoriacuteas teacutecnicas matemaacuteticas lenguajes y

procedimientos aceptados para construir y validar sus

modelos

Seguacuten el concepto de Paradigma de Kuhn ante el mismo

sistema cada escuela puede definir diferentes problemas

seguir distintos procedimientos y usar diferentes

criterios para evaluar sus resultados Por tanto cada

modelador debe reconocer las suposiciones impliacutecitas

subyacentes bajo su propia metodologiacutea ya que eacutestas no

son directamente observables operan en el fundamento de

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 18: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

4

cada meacutetodo y 80n parte del inconsciente maacutes que del

razonamiento consciente

Los modelos estadiacutesticos y e c onomeacutetric08 han jugado un

papel importantiacutesimo en la explicacioacuten de algunos

fenoacutemenos y en la elaboracioacuten de pronoacutesticos de gran

precisioacuten y exactitud para el corto plazo produciendo

resultados altamente confiables bajo condiciones de

estabilidad del sistema

Sin embargo bajo condiciones de marcada inestabilidad

los futuros tendenciales podraacuten ser cada vez menos

probables y por tanto sera necesario planificar los

escenarios deseados De esta manera las herramientas

claacutesicas deberaacuten cuando maacutes ser utilizadas para la

construccioacuten de escenarios tendenciales pero

estableciendo claramente que pueden ser los menos

probables por cuanto los modelos generalmente no

recogen espirales de realimentacioacuten y efectos

sinergeacuteticos como producto de la combinacioacuten de

variables

Las pruebas estadiacutesticas no pueden automaacuteticamente

determinar la validez de un modelo aunque suelen proveer

informacioacuten uacutetil para juzgar y comunicar su utilidad El

5

reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

Page 19: PROBLEMAS DE ESTIMACION y VALIDACION DE MODELOS DE

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reto es di e nar nuevos indicadores gu~ po~ i bilit~n ~l

l o gro de s los pro poacutesitos incorpo rando otros tipos de

informacioacuten

La dinaacutemi ca de sist e mas puede ser considerada como ulla

metodologiacutea apropiada para la simulaci oacute n de problemas del

mund o real pretende comprender y atacar las causas - no

soacutelo los siacutentomas- de una situacioacuten problemaacutetica

incorpora fuertes y fecundas raiacuteces filosoacuteficas y

metodoloacutegicas basadas especialmente en las relac i ones

causales con efectos de realimentacioacuten utilizando el

enfoque sisteacutemico

Esta nueva disciplina para el estudio de sistemas

dinaacutemicos fueacute originada en el Instituto Tecnoloacutegico de

Massachusetts (Cambridge USA) a partir de los trabajos

del profesor Jay W Forrester autor entre otros de

Industrial Dynamics Urban Dynamics y World

Dynamics publicados en 1961 1969 y 1972

respectivamente Esta uacuteltima publicacioacuten sirvioacute de base

para el libro Los liacutemites del crecimiento el cual

condujo a la popularizacioacuten de la dinaacutemica de sistemas a

causa de las poleacutemicas surgidas por sus hallazgos maacutes

significativos los cuales han sido confirmados en

pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales

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pos teriores publicaciones del Club de Roma tal e s e mo

Mas allaacute de los liacutemites del crec imie t o

La comunidad acadeacutemica de esta disciplina 88 ha

consolidado Actualmente dispone de su propia revista

programa cada antildeo la Conferencia Internacional de

Dinaacutemica de Sistemas publicando los trabajos alliacute

presentados y ha irradiado su campo de accioacuten a varios

paises del mundo

Esta metodologia de modelamiento es considerada c omo una

herramienta a decuada para la planificacioacuten de sistemas

Trata de anticipar posibles comportamientos ante cambios

introducidos en sus condiciones corrientes y permite dar

respuestas a preguntas del tipo Queacute pasaria si tales

circunstancias se presentan para lo cual facilita la

construccioacuten de 88cenarios que incluyan variaciones tanto

en las condiciones actuales como en las poliacuteticas y 108

mecanismos de toma de decisiones

En la buacutesqueda de una mayor solidez para la metodologiacutea

de dinaacutemica de sistemas no deberiacutea descartarse la

incorporacioacuten entre otros de herramientas matemaacuteticas

yo estadisticas apropiadas Algunos de sus practicantes

empiezan a sentir la necesidad de utilizar tales