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La Planificación del Desarrollo basada en la Dinámica de Sistemas
René A. Hernández
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Contenidos
• Breve introducción a la Dinámica de Sistemas
• Características del modelo basado en dinámica de sistemas: Treshold 21 (T21)
• Ejercicios de simulación con T21: ejemplosde intervenciones de políticas y susimpactos
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strategy
objectives
currentsituation
decisions
planningmodels
informationfeedback
simulatedresults
Rol de los modelos de simulación parala planificación del desarrollo
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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)
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Principales elementos de la Dinámica de Sistemas
• Diagramas de Bucle Causal (incluye bucles + y ‐)
• Demoras (material, informacional)
• El modelo reproduce la estructura queexplica 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
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Dos tipos fundamentales de variables: Flujos y stocks (acumuladores)
Stocks y Flujos• Stocks: acumulaciones definidas por los flujos;• Flujos: tasa de crecimiento del stock.
EjemplosPoblación (stock)nacimientos (flujo positivo)muertes (flujo negativo)Dinero en la cuenta bancaria (stock)Tasa de interés de esa cuenta (flujo)Inventario (stock)
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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
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Vínculo causal: dirección y polaridad
+ o - es atributo de la flecha y no de la variable
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Bucle Reforzador (positivo)
Population800
600
400
200
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Time (Month)
Population : Population1
poblaciónnacimientos+
+R R auto reforzador
Define la conducta
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Bucle compensador (negativo)
Population100
75
50
25
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Time (Month)
Population : Population
poblaciónmuertes-
+C C Auto compensador
Define laconducta
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Combinación de bucles de retroalimentación
Population1,500
1,125
750
375
00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Time (Month)
Population : Population
-
+Bnacimientos
+
+R población muertes
Definen la Conducta del sistema
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Hay una estructura de bucles que explicacada conducta del sistema
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Diagrama de Bucle Causal
contiene todas las variables y vínculos causales relevantesque explican la conducta de un sistema dinámico
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Modelos Sistémicos: Treshold 21 (T21)
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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
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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
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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.
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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.
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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 travésdel tamaño de la fuerza laboral y su calidad para influenciar la productividad laboral y laproducción. El uso efectivo de tecnología depende del nivel de educación de la población
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Expansión del pilar ambiental
Ahora se invierte tb. en conservación de recursos y control de contaminación. El modeloincluye 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....
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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
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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
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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
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T21-Variables endógenas, exógenas, excluídas
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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 reinviertenen servicios sociales (educación e infraestructura
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Macro Feedbacks – Energy Sector