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8/11/2019 TS FINAL 2 Corregido
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UNIVERSIDAD NACIONAL
DE INGENIERIA
[Subttulo del documento]
TEMA: ESTUDIO DEL HOSPITAL NACIONAL GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN
CURSO: TEORA DE SISTEMAS.
PROFESOR: ING. PAUL TOCTO INGA
INTEGRANTES:
- VELA ROJAS LEONARDO AUGUSTO (20131202K)
- LECCA GUTIERREZ IVAN OMAR (20132523E)
- CAMPOS SUREZ DIEGO JESS (20131056D)
- MORALES DIAZ LUIS ANTONI (20145021C)
- NUEZ HUANCA KEVIN EMERSON (20130438K)
CICLO ACADMICO: 2014-1
FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
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1. INTRODUCCIN
El Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen es una entidad que desarrolla
sus actividades en el sector salud, dedicndose principalmente a la atencin de
la poblacin asegurada mediante servicios gratuitos, est bajo el control del
Estado y pertenece a la red de hospitales ESSALUD.
El presente trabajo tiene por objetivo el estudio de la empresa HOSPITAL
NACIONAL GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN como un sistema, para lo
cual se realizar el modelamiento del sistema mediante la aplicacin del
Diagrama de Forrester, su posterior simulacin a travs del empleo del
programa Vensim y el anlisis de los resultados de dicha simulacin para
poder realizar el mejoramiento del sistema y de esta manera optimizar su
calidad de servicio.
En la primera parte, se modelar el sistema mediante el Diagrama Causal
para posteriormente hacer el modelamiento mediante el Diagrama de
Forrester, adems, se definirn las variables consideras para este modelo.
En la segunda parte, se describir la simulacin realizada con el Vensim,detallando las ecuaciones empleadas para cada variable, el diagrama de
Forrester empleado y los resultados obtenidos en una primera simulacin, la
cual nos representar la situacin actual de la empresa.
En la parte final de este trabajo se detalla las medidas que se pueden tomar
para realizar el mejoramiento del sistema, ya sea mediante la manipulacin de
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algunas variables involucradas en el Vensim u otras propuestas planteados por
el grupo.
2. MARCO TERICO
a) DIAGRAMA CAUSALEl conjunto de los elementos que tienen relacin con nuestro problema y
permiten en principio explicar el comportamiento observado, junto con las
relaciones entre ellos, en muchos casos de retroalimentacin, forman el
Sistema. El Diagrama Causal es un diagrama que recoge los elementos clave
del Sistema y las relaciones entre ellos.
Como hemos dicho es importante empezar a hacer versiones que poco a poco
nos vayan aproximando a la complejidad del modelo. La gama mnima de
elementos y relaciones que permita reproducir la Referencia Histrica, ser la
que forme la estructura bsica del sistema.
Una vez conocidas globalmente las variables del sistema y las hipotticas
relaciones causales existentes entre ellas, se pasa a la representacin grfica
de las mismas. En este diagrama, las diferentes relaciones estn
representadas por flechas entre las variables afectadas por ellas.
Esas flechas van acompaadas de un signo (+ o -) que indica el tipo de
influencia ejercida por una variable sobre la otra. Un signo "+" quiere decir que
un cambio en la variable origen de la flecha producir un cambio del mismo
sentido en la variable destino. El signo "-" simboliza que el efecto producido
ser en sentido contrario.
As cuando un incremento de A, produce un incremento de B, o bien una
disminucin de A provoca una disminucin de B, tendremos una relacin
positiva.
Y cuando un incremento de A, produce una disminucin de B, o bien una
disminucin de A provoca un aumento de B, tendremos una relacin negativa.
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Una cadena cerrada de relaciones causales recibe el nombre de bucle,
retroalimentacin o feedback.
Ejemplo:
b) DIAGRAMA DE FORRESTEREl Diagrama de Flujos, tambin denominado Diagrama de Forrester, es el
diagrama caracterstico de la Dinmica de Sistemas. Es una traduccin del
Diagrama Causal a una terminologa que permite la escritura de las ecuaciones
en el ordenador para as poder validar el modelo, observar la evolucin
temporal de las variables y hacer anlisis de sensibilidad.
No hay unas reglas precisas de cmo hacer esta transformacin, pero si hay
alguna forma de abordar este proceso. Pasos a seguir:
1. Hacer una fotografa mental al sistema y lo que salga en ella
(personas, km2, litros, animales,..) eso son Niveles.
2. Buscar o crear unos elementos que sean "la variacin de los
Niveles", (personas/da, litros/hora,...) y esos son los Flujos.
3. El resto de elementos son las Variables Auxiliares.
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Como regla general esto sirve para empezar. Despus ya se pueden ir
haciendo retoques, y as los Niveles que vayan a permanecer constantes (m 2
de la habitacin) en vez de definirlos como Niveles se pueden definir como
variables auxiliares tipo constante que es ms sencillo. Este es todo el
procedimiento. Ahora veremos con ms detalle cmo se representan estos
elementos.
Los "Niveles" son aquellos elementos que nos muestran en cada instante la
situacin del modelo, presentan una acumulacin y varan solo en funcin de
otros elementos denominados "flujos". Las "nubes" dentro del diagrama de
flujos son niveles de contenido inagotable. Los niveles se representan por un
rectngulo.
Los "Flujos" son elementos que pueden definirse como funciones temporales.
Puede decirse que recogen las acciones resultantes de las decisiones tomadas
en el sistema, determinando las variaciones de los niveles.
Las "Variables auxiliares" y las "Constantes", son parmetros que permiten una
visualizacin mejor de los aspectos que condicionan el comportamiento de los
flujos.
Las magnitudes fsicas entre flujos y niveles se transmiten a travs de los
denominados "canales materiales". Por otra parte existen los llamados "canales
de informacin", que transmiten, como su nombre indica, informaciones que por
su naturaleza no se conservan.
Por ltimo quedan por definir los "retardos", que simulan los retrasos de tiempoen la transmisin de los materiales o las informaciones. En los sistemas
socioeconmicos es frecuente la existencia de retardos en la transmisin de la
informacin y de los materiales y tienen gran importancia en el comportamiento
del sistema.
Para los retardos de material existen las funciones DELAY1 y SMOOTH. Para
los de informacin se utilizan DELAY3 y SMOOTH3. Los de primer orden frente
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a una entrada escaln, respondern con una curva exponencialmente
asinttica, mientras que un retardo de tercer orden conduce a una curva
sigmoidal. En cierta forma los retardos de informacin actan como filtros
alisadores de la variable de entrada.
Ejemplo:
c) VENSIMVensim es una herramienta grfica de creacin de modelos de simulacin que
permite conceptualizar, documentar, simular, analizar y optimizar modelos de
Dinmica de Sistemas. Vensim proporciona una forma simple y flexible de
crear modelos de simulacin, sean con diagramas causales o con diagramas
de flujos.
Las relaciones entre los elementos del sistema represntan las relaciones
causales, que se muestran mediante la conexin de palabras con flechas. Esta
informacin se usa despus por el Editor de Ecuaciones para crear el modelo
de simulacin. Se puede analizar el modelo teniendo en cuenta las causas y el
uso de las variables, y tambin estudiando los ciclos relacionados con una
variable. Mientras que se construye un modelo que puede ser simulado,
Vensim permite observar el comportamiento del modelo.
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3. ANLISIS SISTMICO DEL HOSPITAL NACIONAL GUILLERMOALMENARA IRIGOYEN
MODELO CAUSAL
DIAGRAMA CAUSAL INICIAL
En un inicio, realizando el modelo causal para el sistema Hospital NacionalGuillermo Almenara, solo se consideraron las siguientes variables:
Presupuesto, Recursos Disponibles, Tiempo, Gastos Operativos, Calidad y
Obras; y el modelo causal resultante fue el siguiente:
RECURSOS
DISPONIBLES
OBRAS
GASTOS
OPERATIVOS
CALIDAD
TIEMPO
PRESUPUESTO
+
+
-
+
+
+
+
-
-
- -+
Los signos indican la relacin directa (+) o inversa (-) que ocurren entre las
variables que se presentan.
Como se puede observar del diagrama, el nmero de bucles negativos es dos
mientras que el nmero de bucles positivos es dos. Hay que recordar que un
bucle negativo se origina a partir de un nmero impar de relaciones negativas.
Por otro lado, un bucle positivo se origina a partir de un nmero par de
relaciones negativas.
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El diagrama presentado fue el modelo inicial, sin embargo, para realizar un
modelo ms completo hay que tomar en cuenta otro tipo de variables, las
cuales nos ayuden a entender mejor el funcionamiento y objetivo del sistema,
es por ello que se ha desarrollado un nuevo modelo causal, el cual pasaremos
a explicar en el siguiente tem.
DIAGRAMA CAUSAL MEJORADO
En un inicio, realizando el modelo causal para el sistema Hospital NacionalGuillermo Almenara, solo se consideraron las siguientes variables:
Presupuesto, Recursos Disponibles, Tiempo, Gastos Operativos, Calidad y
Obras. Sin embargo, para este nuevo diagrama causal, se consideraron
nuevos elementos. El modelo resultante fue el siguiente:
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GASTOS OPERATIVOS
RECURSOS
TRANSACCIONES
BANCARIASPRESUPUESTO
PERSONAS SANAS
PERSONAS ENFERMAS
INDICE DE CALIDAD
POBLACIN
MUERTE TASA DE MORTANDAD
NACIMIENTO
SEGURO INTEGRAL DE
SALUD
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
En este nuevo modelamiento, se consideran nuevas variables como: Personas
Enfermas, Personas Sanas, Transacciones Bancarias, Seguro Integral de
Salud, Nacimiento, Muerte, Tasa de Mortandad, ndice de Calidad y Poblacin.
Adems, se han eliminado algunas variables como Obras y Tiempo. Esto
debido a que su medicin o cuantificacin es un proceso complicado, lo cual no
nos sera de mucha utilidad para una posterior simulacin de nuestro sistema.
Este nuevo diagrama cuenta con variables cuantificables en su totalidad, es
decir, podemos establecer indicadores para medirlas y expresar un ndice, el
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cual sera el valor de cada variable. Es en base a este nuevo diagrama que se
desarrollar el Diagrama de Forrester.
4. DIAGRAMA DE FORRESTERMATRIZ DE VARIABLES
A continuacin, se presenta la matriz de variables, la cual contiene todas las
magnitudes que vamos a representar en nuestro Diagrama de Forrester y
manipularemos durante la simulacin del sistema mediante el Vensim.
VARIABLES TIPO DE VARIABLES UNIDAD DE MEDIDA
POBLACION NIVEL PERSONAS
PERSONAS SANAS FLUJO PERSONAS/MES
PERSONAS MUERTAS FLUJO PERSONAS/MES
INDICE DE CALIDAD VARIABLE AUXILIAR SANOS/ENFERMOS
NACIMIENTO FLUJO PERSONAS/MES
PERSONAS ENFERMAS FLUJO PERSONAS/MES
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TASA DE MORTANDAD VARIABLE AUXILIAR MUERTOS/NACIDOS
SEGURO INTEGRAL DE SALUD VARIABLE AUXILIAR SOLES
TRANSACCIONES BANCARIAS FLUJO SOLES
PRESUPUESTO VARIABLE AUXILIAR SOLES
RECURSOS NIVEL SOLES
GASTOS OPERATIVOS FLUJO SOLES
OPERACIONALIZACIN DE LAS VARIABLES
a) POBLACIN:
Variable cuantificada por la cantidad de personas de un determinado lugar.
En nuestro sistema, la poblacin representa al total de las personas tanto
pacientes como personal del hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.
b) PERSONAS SANAS:
Variable de tipo flujo, hace referencia a las personas que son tratadas en el
hospital y tienen un resultado positivo en su tratamiento. Esta variable
representa a la cantidad de pacientes cuyo tratamiento sea exitoso
indistintamente del medio de recuperacin por el cual han transcurrido
(Operacin quirrgica, consulta, etc).
c) PERSONAS MUERTAS:
Variable de tipo flujo, son aquellas personas que no soportan los
tratamientos o su enfermedad es muy complicada de tratar. Esta variable
representa a la cantidad de pacientes cuyo tratamiento no es exitoso y
como consecuencia, han fallecido. Este hecho es recurrente en el hospital
Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.
d) NDICE DE CALIDAD:
Variable de tipo auxiliar, es un valor medible en el transcurso del tiempo, es
la relacin entre enfermos/personas sanas. El ndice calidad de un hospital
se puede cuantificar de diferentes maneras pero en nuestro caso, se va
medir mediante la relacin entre el nmero de personas sanas y personas
enfermas como se ha mencionado.
e) NACIMIENTO:
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Variable de tipo flujo, dan a conocer la cantidad de personas que nacen por
mes. Esta variable representa al nmero de neonatos que nacen
mensualmente.
f) PERSONAS ENFERMAS:Variables de tipo flujo, son las personas que se estn tratando por mes en
el hospital. Esta variable representa al nmero de personas que estn
siguiendo un tratamiento indistintamente en qu consiste ella (consultas
diarias, quimioterapia, etc)
g) TASA DE MORTANDAD:
Variable de tipo auxiliar, relacin entre muerte/nacimiento dentro del
hospital.
h) SEGURO INTEGRAL DE SALUD:
Variable de tipo auxiliar, nos da a conocer una cantidad de dinero que
ingresa por parte de los usuarios del seguro. Hay que recordar que para
obtener este beneficio, se necesita pagar una cierta cantidad de dinero. Con
ello, se puede considerar a una persona como asegurado/a para el
hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.
i) TRANSACCIONES BANCARIAS:
Variable de tipo flujo, viene hacer la suma del presupuesto y del seguro
integral de salud. Se denomina transacciones bancarios debido a que el
dinero no se entrega fsicamente al Gerente General sino es depositado en
la cuenta corriente del hospital Nacional Guillermo Almenara para su uso.
j) PRESUPUESTO:
Variable de tipo auxiliar, nos da a conocer el dinero que aporta el Estado al
hospital Nacional Guillermo Almenara. Si bien el presupuesto es anual, para
el estudio del Sistema se considera el presupuesto mensual.
k) RECURSOS:
Variable de tipo nivel, es todo lo recaudado y ayuda en la obtencin de
maquinaria y la construccin de infraestructura. Esto implica principalmente
los recursos de tipos materiales como camillas, gasas, cardigrafos, etc.
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l) GASTOS OPERATIVOS:
Variable de tipo flujo, nos da a conocer los gastos que conlleva en brindar
los servicios de salud por parte del hospital. Estos embarcan los gastos que
conlleva la realizacin de un proceso quirrgico debido a que este incluye
material utilizado, costo de cama (Hospitalizacin), costo de exmenes
mdicos, etc.
DIAGRAMA DE FORRESTER
Aqu se presenta el Diagrama de Forrester, elaborado teniendo como base
las variables anteriormente definida.
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Como se puede ver en el diagrama, existen dos niveles, los cuales estn
relacionados independientemente con los niveles modelados. No obstante, si
se debe estudiar el flujo Recursos Disponibles pues lo que ingresa al sistema
se acumula en ganancias, de un modo similar se debe analizar gastos
operativos, porque expresa los egresos de dinero.
En base a este diagrama, se realizar la simulacin del sistema aplicandoVensim.
En el siguiente tem se detallar las ecuaciones empleadas y los resultados
obtenido durante la simulacin, as como su anlisis.
SIMULACIN CON VENSIM
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Mediante el Vensim, se proceder a simular el sistema, para ello, cada variabletiene una ecuacin, las cuales fueron planteadas a partir del anlisis del
sistema y clculos asociados a l.
Cuadro de ecuaciones de las variables y datos mencionados
ECUACIONES DE LAS VARIABLES Y DATOS MENCIONADOS
TASA DE MORTANDAD 0.3
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MUERTES TASA DE MORTANDAD x 150
NACIMIENTOS 150
POBLACIN HOSPITALARIA NACIMIENTOS + PERSONAS ENFERMAS +
PERSONAS SANAS - MUERTESPERSONAS ENFERMAS 1500
PERSONAS SANAS PERSONAS ENFERMAS x INDICE DECALIDAD
INDICE DE CALIDAD 0.7
SEGURO INTEGRAL DE SALUD NACIMIENTOS x 750
TRANSACCIONES BANCARIAS PRESUPUESTO + SEGURO INTEGRAL DE
SALUDPRESUPUESTO 2,5 MILLONES DE SOLES
RECURSOS TRANSACCIONES BANCARIAS - GASTOSOPERATIVOS
GASTOS OPERATIVOS 1 MILLON DE SOLES
Una vez establecidas las ecuaciones, se proceder a realizar la simulacin. Los
grficos obtenidos fueron los siguientes:
Respecto al Nivel POBLACIN HOSPITALARIA
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Ahora, la tabulacin del Nivel POBLACIN HOSPITALARIA respecto a un
tiempo base de 12 meses sera:
Respecto al Nivel RECURSOS
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Ahora, la tabulacin del Nivel RECURSOS respecto a un tiempo base de 12
meses sera:
5. MEJORAMIENTO DEL SISTEMA
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Como se ha observado anteriormente, nuestro Sistema consiste en dos
niveles: POBLACIN HOSPITALARIA y RECURSOS. A cada nivel se le va
proponer mejoras sustentado en el Vensim y comparando las nuevas cifras de
tabulacin con las obtenidas en la seccin anterior.
SIMULACIN 1:
Nivel RECURSOSEn este caso, para mejorar la eficiencia de los recursos se necesitara una
mayor cantidad de dinero brindada por el Estado, es decir, un mayor
presupuesto al Hospital Nacional Guillermo Almenara. En nuestro caso,
elevamos el presupuesto inicial de 2 millones y medio a 5 millones y medio. Sin
embargo, este aumento debe ir parejo a un mayor gasto ya que si semantuviera el gasto inicial la eficiencia de los recursos disminuira; por ello,
elevamos los gastos operativos de 1 milln a 2.75 millones de soles. Al
modificar los valores de estas variables en el Vensim, la grfica obtenida
vendra a ser la siguiente:
Se observa que con la modificacin a los valores de las variables ya
mencionadas, se obtiene una recta de mayor pendiente comparada a la rectainicial. Esto significa que el Nivel RECURSOS ha conseguido elevar su
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eficiencia mediante un mayor ahorro de dinero. Esta afirmacin es sustentada
con la tabulacin de los valores del Nivel RECURSOS, el cual se muestra a
continuacin.
SIMULACIN 2:
Nivel POBLACIN HOSPITALARIA
En este caso, se van a modificar tres variables: NACIMIENTO, TASA DEMORTANDAD E NDICE DE CALIDAD con la finalidad de aumentar la
poblacin hospitalaria. Si el hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen
aumentara su ndice de calidad entonces la tasa de mortandad disminuir. En
nuestro sistema, si el ndice de calidad aumentara de 0.7 a 0.813, la tasa de
mortandad se reducira de 0.6 a 0.5. Estas dos variables conjugadas
conllevaran a una mayor cantidad de nacimiento, por ello planteamos que el
nmero de nacimientos aumentara de 150 a 485 nacimientos mensuales. Almodificar los valores de estas variables en el Vensim, la grfica obtenida
vendra a ser la siguiente:
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Se observa que con la modificacin a los valores de las variables ya
mencionadas, se obtiene una recta de mayor pendiente comparada a la recta
inicial. Esto significa que el Nivel POBLACIN HOSPITALARIA ha
conseguido elevar el nmero de personas mediante un mejor servicio de
calidad, reduccin de la tasa de mortandad y aumento de nacimientos
mensuales. Esta afirmacin es sustentada con la tabulacin de los valores del
Nivel POBLACIN HOSPITALARIA, el cual se muestra a continuacin.
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Todas las mejoras mencionadas se pueden representar en un solo diagrama
de Forrester, el cual es el siguiente:
Adems, se puede mejorar el sistema mediante las tres siguientes
simulaciones:
SIMULACIN 3:
Supongamos que el pas decide pagar una deuda pblica, y se realizaranrecortes en diferentes sectores, siendo la ms afectada el sector salud ya que
se decide recortar el 2.5 Millones del presupuesto, por lo tanto el MINSA ahora
posee un presupuesto de 1.45 Millones. Por ende, esta disminucin afectara
al hospital dado que sus gastos operativos se veran afectados como se
muestra en la grfica de los recursos teniendo una menor pendiente.
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TRANSACCIONES BANCARIAS
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RECURSOS
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SIMULACIN 4:
Supongamos que ocurre una epidemia en el pas, esto ocasionara una mayor
cantidad de enfermos en el Hospital Almenara, obtendra un nmero de
pacientes enfermos mensual que llegara a las 2237 personas por mes, estoafectara a la poblacin hospitalaria y al nmero de personas sanas que salen
del hospital. Estas variaciones provocadas por la epidemia se muestran en las
siguientes graficas
POBLACIN HOSPITALARIA
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PERSONAS SANAS
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SIMULACIN 5:Supongamos que el estado invierta en la capacitacin para el desarrollo ms
eficiente del Servicio Mdico, se debe hacer un programa de capacitacin,
tanto de los mdicos y/o enfermeras como del personal tcnico, a fin de que los
recursos disponibles se aprovechen al mximo, aumentando
considerablemente la calidad del servicio.
NDICE DE CALIDAD
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