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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: ejemplosde intervenciones de políticas y susimpactos

strategy

objectives

currentsituation

decisions

planningmodels

informationfeedback

simulatedresults

Rol de los modelos de simulación parala planificación del desarrollo

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 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 

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)

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)

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

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

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

Hay una estructura de bucles que explicacada conducta del sistema

Diagrama de Bucle Causal

contiene todas las variables y vínculos causales relevantesque 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 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

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....

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 reinviertenen servicios sociales (educación e infraestructura

Macro Feedbacks – Energy Sector

rene.hernandez@cepal.org