La Planificación del Desarrollo basada en la Dinámica de Sistemas

La Planificación del Desarrollo basada en la Dinámica de Sistemas
René A. Hernández
Contenidos
• Breve introducción a la Dinámica de Sistemas
• Características del modelo basado en dinámica de sistemas: Treshold 21 (T21)
• Ejercicios de simulación con T21: ejemplos
de intervenciones de políticas y sus
impactos
Rol de los modelos de simulación para
la planificación del desarrollo
objectives
strategy
information
feedback
simulated
results
decisions
planning
models
current
situation
Principales elementos de la Dinámica de Sistemas
• Flujos, stocks y variables auxiliares
• Vínculo causal (dirección y polaridad)
• Bucles de retroalimentación (feedback loops)
– Bucles positivos (reforzadores)
– Bucles negativos (compensadores)
Principales elementos de la Dinámica de Sistemas
• Diagramas de Bucle Causal (incluye bucles + y ‐)
• Demoras (material, informacional)
• El modelo reproduce la estructura que
explica la conducta del sistema (el problema)
• Tomadores de decisión pueden identificar las dinámicas claves que trabajan en el sistema y pueden alterar su relativa fuerza Dos tipos fundamentales de variables:
Flujos y stocks (acumuladores)
Stocks y Flujos
• Stocks: acumulaciones definidas por los flujos;
• Flujos: tasa de crecimiento del stock.
Ejemplos
Población (stock)
nacimientos (flujo positivo)
muertes (flujo negativo)
Dinero en la cuenta bancaria (stock)
Tasa de interés de esa cuenta (flujo)
Inventario (stock)
Ilustración de flujos y stocks
• Los stocks (acumuladores) describen el estado actual • Los flujos cambian el nivel de los stocks y el estado actual del sistema
• los stocks se refieren a momentos y los flujos a periodos
Vínculo causal: dirección y polaridad
+ o - es atributo de la flecha y no de la variable
Bucle Reforzador (positivo)
nacimientos
+
R
+
población
R
auto reforzador
Population
800
600
400
Define la
conductaÎ
200
0
0
10
20
Population : Population1
30
40
50
60
Time (Month)
70
80
90
100
Bucle compensador (negativo)
muertes
+
C
población
C
Auto compensador
Population
100
75
Define la
conducta Î
50
25
0
0
10
20
Population : Population
30
40
50
60
Time (Month)
70
80
90
100
Combinación de bucles de
retroalimentación
nacimientos
+
R
+
población
-
+
muertes
B
Population
1,500
1,125
Definen la
750
Conducta del sistema Î
375
0
0
10
20
Population : Population
30
40
50
60
Time (Month)
70
80
90
100
Hay una estructura de bucles que explica
cada conducta del sistema
Diagrama de Bucle Causal
contiene todas las variables y vínculos causales relevantes
que explican la conducta de un sistema dinámico
Modelos Sistémicos: Treshold 21 (T21)
Modelo Treshold 21 (T21)
• Se basa en la metodología de dinámica de sistemas
• Herramienta de simulación dinámica, diseñada para apoyar proceso de planificación de desarrollo integral: incorpora las dimensiones económica, social y ambiental
• Requiere visión sobre objetivos clave de mediano y largo plazo • La representación de la complejidad dinámica se obtiene por la inclusión de bucles de retroalimentación (feedback loops), demoras (delays) y dinámica no‐lineal • Permite identificar el set de políticas que tienden a mover todo el sistema más rápidamente hacia el logro de los objetivos clave
Características Modelo T21 SF
• Marco inicial (T21 Starting Framework): estructura genérica de gran tamaño y nivel de complejidad, cada aplicación del T21 se adapta a las necesidades y realidades específicas del país
• Más de 1000 ecuaciones, 60 variables stock, varios miles de bucles de retroalimentación (feedback loops ) positivos y negativos, que determinan el comportamiento del modelo, • 37 módulos cuyos mecanismos internos pueden ser aislados en su funcionamiento del resto del modelo
Características Modelo T21 SF
• 37 módulos están agrupados en 18 sectores:
– 6 sectores sociales
– 6 sectores económicos – 6 sectores ambientales
• La construcción de los módulos permite la continua interacción entre los componentes de otros módulos del mismo sector, de otros sectores y a través de las esferas sociales, ambientales y económicas. Expansión del pilar económico
Ejemplo de feedback loop positivo que genera crecimiento: Capital (K agric, industria
y servicios) genera producción e ingreso, algo se consume y parte se invierte (junto
con fondos de préstamos) para crear más capital.
Expansión de pilares económico y social
Ahora se invierte no solo en capital productivo pero también en capital social (hospitales,
escuelas, etc) que impacta las condiciones sociales, que a su vez retroalimentan a través
del tamaño de la fuerza laboral y su calidad para influenciar la productividad laboral y la
producción. El uso efectivo de tecnología depende del nivel de educación de la población
Expansión del pilar ambiental
Ahora se invierte tb. en conservación de recursos y control de contaminación. El modelo
incluye uso del territorio, energía, agua, contaminación del aire (NOx, SOx y GEI),
contaminación de agua. La disponibilidad de recursos influye la producción. Producción
y población impactan nivel de contaminación, contaminación impacta salud....
Las esferas del Modelo T21
• La esfera económica contiene los principales sectores productivos (agricultura, industria y servicios) caracterizados por funciones de producción Cobb‐Douglas (recursos, trabajo, capital y tecnología)
• Se utiliza Matriz de Contabilidad Social (SAM) para elaborar los flujos económicos y equilibrar la Oferta y Demanda en cada sector. Permite calcular precios relativos, que son la base para asignación de inversiones entre sectores. • La esfera social contiene dinámica poblacional por sexo y edad; salud y educación; infraestructura básica; empleo; niveles de pobreza y distribución del ingreso
Las esferas del Modelo T21
• En la esfera ambiental se abordan temas como uso de energía fósil, deforestación, degradación de tierras y aguas, contaminación de aire&agua y emisiones de GEI. • Estima el consumo de recursos renovables y no renovables y el impacto de su agotamiento en e. sistema productivo
• punto de partida flexible, marco inicial del T21 será adaptado para crear un modelo de planificación nacional integral, agregando o eliminado módulos para capturar realidades específicas de un país
T21 Marco Inicial (T21SF)
• La estructura de los módulos individuales se basa en la literatura y la investigación aplicada, cuyos resultados son “traducidos” al lenguaje de flujos y stocks por el modelador
• Los módulos y sectores se interrelacionan para formar una compleja red de feedback loops que determinan el comportamiento del modelo. Cada bucle tiene un rol específico y uno de ellos puede ser fundamental en promover o frenar el desarrollo de un país
• Tomadores de decisión pueden identificar las dinámicas claves que trabajan en el sistema y pueden alterar su relativa fuerza
T21-Variables endógenas, exógenas, excluídas
Ejemplo T21 Ecuador: Políticas analizadas
• A: invertir 1% del PIB en EE, cada año hasta 2030 (sugerido por Reporte Stern, 2007):
– no reducirá las emisiones CO2 de Ecuador por debajo de niveles actuales
– Pero...reduce consumo de energía y acelera crecimiento del PIB
– Sin embargo: mayor actividad económica aumentará demanda de energía y metas de reducción de emisiones serán mayores en el futuro
• B: A + Inversión en energía renovable
– Mismo ingreso y PIB
– Mayor empleo y reduce emisiones
– Costos evitados y aumento ingresos del gobierno se reinvierten
en servicios sociales (educación e infraestructura
Macro Feedbacks – Energy Sector
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