ricardo esteban lizaso1 el universo y su comportamiento un modelo utilizable para la teoria de la...
TRANSCRIPT
Ricardo Esteban Lizaso 1
EL UNIVERSO Y SU COMPORTAMIENTO
UN MODELO UTILIZABLE PARA LA TEORIA DE LA DECISION
Ricardo Esteban Lizaso 2
INDICEUniversoVariablesValores, niveles o gradosComportamiento de una variableEstado del universo en un momento dadoComportamiento del universoComplejidadVariedad: máxima y restringidaRedundanciaLey de variedad obligada
Ricardo Esteban Lizaso 3
UNIVERSO
Entendemos aquí por Universo al complemento del Decisor.
U = D
Lo universal comprende al Decisor y al complemento del Decisor.
= D , D
Ricardo Esteban Lizaso 4
VARIABLES
Elementos del universo susceptibles de exhibir niveles, valores o grados a través del tiempo.
Incluimos también como caso límite a las “constantes” consideradas como elementos que mantienen un mismo valor, nivel o grado a través del tiempo.
Ricardo Esteban Lizaso 5
Ejemplos de variables
• Nivel de colesterol
• Cantidad de clientes atendidos
• Pasajeros transportados por kilómetro
• Resultado de la cirugía
• Cantidad de alumnos
• Ganancias de una empresa
• Ingresos percibidos
Ricardo Esteban Lizaso 6
VARIABLES
El Tiempo es una variable más.
Pero, por su importancia, la consideramos por separado.
“Variable” se refiere a un elemento cuya definición es independiente del valor que pueda tomar, por ejemplo:
Temperatura máxima de hoy, es la variable, que puede tomar distintos valores: 15º, 20º, etc.
Ricardo Esteban Lizaso 7
EjemploUn presupuesto de ventas para los próximos tres meses se establece de la siguiente forma:
MESESRUBRO 1 2 3
Cantidad a vender•Máxima 1000 1200 1300•Probable 900 1000 1200•Mínima 800 800 900
Precio unitario•Máximo 15 17 18•Mínimo 10 11 12
Las variables son: cantidad a vender y precio unitario, además de la variable tiempo: meses.
Ricardo Esteban Lizaso 8
VARIABLESEl decisor selecciona las variables que considera relevantes a su proceso decisorio, a saber:
- Las que le interesan al decisor para la particular situación de decisión.
- Las que son inconfundibles con otros aspectos del universo.
- Las susceptibles de exhibir niveles, valores o grados a través del tiempo.
Ricardo Esteban Lizaso 9
VARIABLESLa misma porción del universo puede definirse en distintas formas.
Ejemplo 1: Variable: calificación de los alumnos.Valores: aprobados o desaprobados.
Ejemplo 2:Variable: calificación de los alumnos.Valores: 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.
Ricardo Esteban Lizaso 10
NIVELES, VALORES, GRADOSSon los distintos aspectos que una variable puede adquirir en un momento dado. Esos niveles deben ser discriminables, distinguibles.
El grado de discriminación depende de:1) Las necesidades del decisor.Ejemplo: Según la necesidad se puede calificar a los alumnos de 0 a 10 o de 0 a 100.
Ricardo Esteban Lizaso 11
NIVELES, VALORES, GRADOS
2) El instrumento cognoscitivo y/o de medición. Ejemplo: Un reloj digital permite conocer con precisión los segundos, mientras que un reloj de agujas, puede no tener segundero.
Ricardo Esteban Lizaso 12
NIVELES, VALORES, GRADOS
3) Las restricciones sobre los recursos necesarios para la discriminación.Ejemplo: Para pesar fruta una balanza de feria me alcanza, pero para medir oro, necesito una balanza que pueda medir gramos y miligramos. Esto plantea una restricción.
Ricardo Esteban Lizaso 13
NIVELES, VALORES, GRADOSUna variable, en general -pero no siempre- es susceptible de exhibir, en un momento dado, uno o varios niveles, valores o grados.
Estos forman el conjunto de valores, niveles o grados potenciales.
Se deben incluir los valores potenciales posibles y descartar los que no son posibles.
Ricardo Esteban Lizaso 14
Ejemplo: valores, niveles o gradosPresupuesto de ventas para los próximos 3 meses:
MESESRUBRO 1 2 3
Cantidad a vender•Máxima 1000 1200 1300•Probable 900 1000 1200•Mínima 800 800 900
Precio unitario•Máximo 15 17 18•Mínimo 10 11 12
Se muestran los valores potenciales de todas las variables a través del tiempo.
Ricardo Esteban Lizaso 15
Ejemplo: valores, niveles o gradosPresupuesto de ventas para los próximos 3 meses:
MESESRUBRO 1 2 3
Cantidad a vender•Máxima 1000 1200 1300•Probable 900 1000 1200•Mínima 800 800 900
Precio unitario•Máximo 15 17 18•Mínimo 10 11 12
En cada momento las variables adoptan un único y determinado valor.
Ricardo Esteban Lizaso 16
COMPORTAMIENTO DE UNA VARIABLE
Es la sucesión de niveles, valores o grados que la misma asume a través del tiempo.
Un comportamiento determinado es un conjunto de valores, a razón de uno por momento.
Toda variable tiene la capacidad de asumir varios comportamientos (potenciales).
Pero, asumirá uno y sólo uno entre varios posibles.
Ricardo Esteban Lizaso 17
Ejemplo: comportamiento de una variable
MESESRUBRO 1 2 3
Cantidad a vender•Máxima 1000 1200 1300•Probable 900 1000 1200•Mínima 800 800 900
La variable presenta 3 valores para cada mes, dando lugar a 27 comportamientos posibles, de los cuales asumirá sólo uno.
Ricardo Esteban Lizaso 18
Ejemplo: comportamiento de una variable
1º 1000 1200 1300
2º 1000 1200 1200
3º 1000 1200 900
4º 1000 1000 1300
5º 1000 1000 1200
6º 1000 1000 900
7º 1000 800 1300
8º 1000 800 1200
9º 1000 800 900
10º 900 1200 1300
11º 900 1200 1200
12º 900 1200 900
13º 900 1000 1300
14º 900 1000 1200
15º 900 1000 900
16º 900 800 1300
17º 900 800 1200
18º 900 800 900
19º 800 1200 1300
20º 800 1200 1200
21º 800 1200 900
22º 800 1000 1300
23º 800 1000 1200
24º 800 1000 900
25º 800 800 1300
26º 800 800 1200
27º 800 800 900
Ricardo Esteban Lizaso 19
ESTADO DEL UNIVERSO EN UN MOMENTO DADO
Es el conjunto de valores exhibidos por las variables del universo en ese momento.
El estado es el comportamiento del universo en un momento dado.
Un estado determinado es un conjunto de valores, a razón de uno por cada variable.
Toda variable tiene la capacidad de asumir varios niveles (potenciales).
Pero, asumirá uno y sólo uno entre varios posibles.
Ricardo Esteban Lizaso 20
Ejemplo: estado del universo en un momento dado
Presupuesto de ventas para un mes: RUBRO MES 1 Cantidad a vender
•Máxima 1000 •Probable 900 •Mínima 800
Precio unitario•Máximo 15 •Mínimo 10
La variable Cantidad presenta 3 valores y la variable Precio presenta 2 valores, dando lugar a 6 estados posibles del universo, de los cuales asumirá sólo uno.
Ricardo Esteban Lizaso 21
Ejemplo: estado del universo en un momento dado
Cantidad a Vender
Precio Unitario
1º 1000 15
2º 1000 10
3º 900 15
4º 900 10
5º 800 15
6º 800 10
Ricardo Esteban Lizaso 22
ESTADO DEL UNIVERSO EN UN MOMENTO DADO
Así como las variables pueden asumir varios valores potenciales en un momento determinado, el conjunto de esos valores potenciales de las variables dan lugar a todos los estados posibles de un universo dado.De la misma manera el universo va a adoptar uno y sólo uno de los estados potenciales: un estado determinado del universo en un momento dado.
Ricardo Esteban Lizaso 23
COMPORTAMIENTO DEL UNIVERSO
Es la sucesión de estados que asume el universo a través del tiempo.
El universo mostrará varios comportamientos potenciales, de los cuales sólo se concretará uno y sólo uno, dando lugar así a un comportamiento determinado del universo a través del tiempo.
Ricardo Esteban Lizaso 24
Ejemplo: comportamiento del universo
Presupuesto de ventas para los próximos 3 meses:MESES
RUBRO 1 2 3 Cantidad a vender
•Máxima 1000 1200 1300•Probable 900 1000 1200•Mínima 800 800 900
Precio unitario•Máximo 15 17 18•Mínimo 10 11 12
En cada momento las variables adoptan un único y determinado valor.
Ricardo Esteban Lizaso 25
Ejemplo: comportamiento del universo
El universo en este caso tendría 216 comportamientos potenciales, de los cuales asumirá uno determinado y sólo uno, teniendo en cuenta todos los momentos considerados. Por ejemplo:
Comportamiento
MES 1 MES 2 MES 3
Cantidada vender
Preciounitario
Cantidada vender
Preciounitario
Cantidada vender
Preciounitario
1º 1000 10 800 17 1200 18
Ricardo Esteban Lizaso 26
COMPLEJIDAD
Un universo es complejo cuando cuenta, en un momento determinado y para un determinado observador, con un gran número de:- Variables.- Valores, niveles , grados que esas variables pueden asumir.- Relaciones entre esas variables y sus valores.
Ricardo Esteban Lizaso 27
Las variables y las relaciones conforman la estructura de un universo determinado.
La complejidad estructural es estática y se refiere a los elementos del universo y a sus relaciones.
COMPLEJIDAD
Ricardo Esteban Lizaso 28
Los valores o grados de las variables, hacen a su comportamiento.
La complejidad funcional es dinámica, y se refiere al comportamiento del universo. Ésta es la que nos interesa.
COMPLEJIDAD
Ricardo Esteban Lizaso 29
Ejemplos: complejidadEl reloj de agujas es un elemento de estructura compleja (es difícil dominar su mecanismo de funcionamiento), pero desde el punto de vista dinámico es fácil predecir su comportamiento (se puede saber que hora va a ser dentro de 3 horas).La ruleta tiene una estructura sencilla (fácil de replicar), pero desde el punto de vista dinámico es difícil predecir su comportamiento (saber qué número va a salir).
Ricardo Esteban Lizaso 30
La variedad es una medida de la complejidad.
La forma más simple y natural de medir la complejidad de un sistema es simplemente contar sus estados y/o comportamientos: método de conteo.
VARIEDAD
Ricardo Esteban Lizaso 31
VARIEDAD MÁXIMA
Consiste en tomar las variables y sus valores, sin tener en cuenta eventuales restricciones.
Implica suponer la más absoluta compatibilidad entre los valores de las variables y la más estricta independencia en el comportamiento de las mismas.
Ricardo Esteban Lizaso 32
FÓRMULA DE VARIEDADEl cálculo básico parte de la cantidad de niveles que puede asumir una variable en un momento y que representamos con h.W = variedadh11 = cantidad de niveles de la variable 1 en el momento 1h21 = cantidad de niveles de la variable 2 en el momento 1, etc.
W = h11 x h21 x h31 x …x hi1
Cada variable tendrá un valor de h para cada momento en el tiempo. Este cálculo es para el momento 1.
Ricardo Esteban Lizaso 33
FÓRMULA DE VARIEDADSi agregáramos el momento 2 tendríamos:
W = h11 x h21 x h31 x …x hi1 x h12 x h22 x h32 x…x hi2
La fórmula general sería:
n,m
W = hij
i=1, j=1
Si los valores de h fuesen iguales en el mismo momento del tiempo para todas las variables, entonces podemos decir que la variedad máxima de ese momento es:
W = hm
Ricardo Esteban Lizaso 34
FÓRMULA DE VARIEDADY si los h además fueran iguales para todos los momentos en el tiempo, entonces:
W = h nm
h = cantidad de estados de una variable.
m = cantidad de variables.
n = cantidad de momentos.
Ricardo Esteban Lizaso 35
EJEMPLO: variedad máxima
En el ejercicio que venimos manejando tenemos que:Cantidad a vender: h = 3 para cada momento. Precio unitario: h = 2 para cada momento.Por lo tanto en un mes la variedad de presupuestos distintos es de W = 3 x 2 = 6Si tomáramos los 3 momentos tendríamos:
W = 63 = 216 presupuestos distintos
Ricardo Esteban Lizaso 36
VARIEDAD RESTRINGIDA
Consiste en eliminar los comportamientos que resulten imposibles por incompatibilidad entre estados de las distintas variables y/o entre las variables.
Ricardo Esteban Lizaso 37
EJEMPLO: variedad restringidaSi ahora suponemos que el nivel máximo de cantidad a vender es incompatible con el precio unitario máximo, entonces hay un comportamiento menos en cada momento.Por lo tanto, en un mes la variedad de presupuestos distintos es de W = 5.Si tomáramos los 3 momentos tendríamos:
W = 53 = 125 presupuestos distintos.No existe una fórmula que capte, en todos los casos, la variedad restringida. En algunos casos puede recurrirse al análisis combinatorio.
Ricardo Esteban Lizaso 38
EJEMPLO: variedad restringida
Nótese como operan las restricciones, disminuyendo significativamente la cantidad de comportamientos posibles del universo.Del mismo modo el eliminar restricciones o agregar niveles a las variables hace crecer la cantidad de comportamientos posibles en términos exponenciales.
Ricardo Esteban Lizaso 39
REDUNDANCIA
Cuando la complejidad de un sistema es mayor que la necesaria, existe “redundancia”.
La Redundancia no es necesariamente mala.
Ricardo Esteban Lizaso 40
Ejemplo del semáforoHabitualmente los semáforos toman 3 valores posibles, rojo, verde y amarillo. Pero, de hecho podrían dar 8 mensajes distintos, ya que contamos con 3 variables (las 3 luces) que pueden tomar 2 valores (encendida o apagada). W = 23 = 8.
Ricardo Esteban Lizaso 41
Ejemplo del semáforo
Los mensajes que da en un momento son 4: pare, precaución, siga, o el semáforo no funciona.Sin embargo, la variedad del instrumento es mayor y por lo tanto hay redundancia.Existen varios comportamientos que indican el mismo mensaje, que el semáforo no funciona: todo apagado, todo encendido, etc.
Ricardo Esteban Lizaso 42
LEY DE VARIEDAD OBLIGADA
Para que un analista u observador pueda procesar (analizar, entender, interpretar) un universo, su variedad debe ser igual o mayor que la del universo.
V (A) ≥ V (U)
Ricardo Esteban Lizaso 43
LEY DE VARIEDAD OBLIGADA
La variedad obligada es la variedad mínima que el observador debe exhibir para procesar a un universo determinado.
La ley de variedad obligada es una condición necesaria pero no suficiente.
Nos da el cuánto, pero no el cómo.
Ricardo Esteban Lizaso 44
CASO: DE LA MONEDA FALSA
Ud. tiene una balanza de fiel y platillos y un conjunto de 27 monedas de las cuales una es falsa y más liviana que las otras. Determine cuál es el número mínimo de pesadas necesarias para estar seguro de detectar la moneda falsa.
La variedad del universo es 27 y la variedad del analista (en este caso la balanza) es 3.
Ricardo Esteban Lizaso 45
CASO: DE LA MONEDA FALSALa variedad del universo es 27: si ordenamos las 27 monedas, la falsa puede estar en el lugar 1°, en el 2° , etc.
La variedad del analista (en este caso la balanza) es 3:. . .
En una pesada
Ricardo Esteban Lizaso 46
CASO: de la moneda falsaV (Analista)en una pesada cantidad de pesadas = V (Universo)
W = 3n = 27
despejamos n:
n x log 3 = log 27
n = log 27/ log 3
n =1,431363764158/0,477121254719
n = 3 pesadas
Necesito 3 pesadas para encontrar la moneda falsa.
Ricardo Esteban Lizaso 47
CASO: de la moneda falsa
¿Cómo sería empíricamente? Estoy buscando una moneda falsa que es más liviana que las otras.
Uso una balanza de platillos. Separo las 27 monedas en 3 grupos de 9 monedas cada uno.
1º pesada: Peso dos grupos. Si la balanza queda equilibrada entonces la moneda falsa está en el grupo que quedó afuera. Ya sé en que grupo se encuentra. Si la balanza no quedó equilibrada, también ya sé en qué grupo está, en el platillo que quedó arriba.
Ricardo Esteban Lizaso 48
CASO: de la moneda falsa
2º pesada: Divido el grupo de 9 monedas en 3 grupos de 3 monedas. Peso dos grupos. Hago lo mismo que antes. Ahora sé en qué grupo de 3 monedas se encuentra la falsa.
3º pesada: Tengo 3 monedas. Peso 2. Hago lo mismo que antes. Obtengo la moneda falsa.
Necesité hacer 3 pesadas como mínimo para encontrar la moneda falsa.