| DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN MODELO PARA LA PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO EN EL SECTOR NACIONAL EDUCATIVO COLOMBIANO |
| MODELOS DE SISTEMAS |
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| PROFESOR: JHON PRADO PIEDRAHITA |
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| JAMES ORTIZ ALDANA |
| 09/12/2009 |
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TABLA DE CONTENIDO
UNIDAD 1…………………………………………………………………………………3
UNIDAD 2….............................................................................................................4
UNIDAD 3…………………………………………………………………………………7
UNIDAD 4………………………………………………………………………………11
UNIDAD 5…...........................................................................................................18
Título
DISEÑO Y SIMULACION DE UN MODELO PARA LA PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO EN EL SECTOR NACIONAL EDUCATIVO COLOMBIANO.
JAMES ORTIZ ALDANA - Estudiante Ingeniería de Sistemas, nivel VII.
UNIDAD 1
1.1 Instrumentos para recolección de datos utilizados. (Entrevistas, cuestionarios, observación directa).
Como éste modelo está basado por completo en el modelo computacional de Ithink, entonces no se utilizaron instrumentos para la recolección de datos, pues estos fueron tomados del modelo original (Modelo del SNEDU en Ithink). Cabe anotar que se hizo uso del internet, el cual fue de mucha ayuda para la interpretación de todo lo que el modelo original querría transmitir, éste hizo posible obtener información referente al Sistema Nacional Educativo Colombiano que fue útil para al análisis y la implementación del modelo.
1.2 Datos recolectados con sus fuentes respectivas.
En el literal 1.1 se menciona que no se hizo uso de instrumentos para la recolección de datos, ya que estos fueron tomados de otro modelo, por tanto los datos con sus fuentes respectivas sólo se hallaran al estudiar el modelo original, el cual sí debe contar con toda ésta información.
UNIDAD 2
2.1 NECESIDAD
En Colombia se presenta un alto índice poblacional, que ha generado algunas dificultades económicas, sociales, y ambientales, y que afectan de manera directa la calidad de vida de la sociedad. Por tanto, es indispensable tomar medidas estructurales que posibiliten la disminución de estas contrariedades. Es por esto, que se requiere diseñar y simular un modelo económico del Sector Nacional Educativo SNEDU. Para así, tener una fuente de información que permita predecir el comportamiento que pueda tener éste sector, y de esta manera establecer referencias para la construcción de decisiones y políticas que sean de utilidad para la planificación de un sistema de desarrollo sostenible para el SNEDU.
2.2 PROBLEMA
Colombia es uno de los países más poblados de América Latina, la población Colombiana a la fecha es aproximadamente de 45.194.116 habitantes, el factor que más altera estos índices, es el fenómeno de migración interna o de desplazamientos, que en la gran mayoría de los casos se debe al conflicto armado que se presenta en el país. El incremento en el número de habitantes implica mayores exigencias para cumplir requerimientos básicos de salud, vivienda, Educación, y servicios públicos, así mismo se presenta un gran aumento del costo de vida y una disminución de los recursos con que se cuenta actualmente. Es por esta razón que el Estado debe crear políticas y tomar decisiones que garanticen mejorar la situación actual del país.
2.3 Objetivo General
Diseñar el modelo del Sector Nacional Educativo SNEDU, que permita predecir el comportamiento del SNEDU en el país de Colombia y así tomar decisiones preventivas con base en la información obtenida a partir de dicho modelo.
2.3.1 Objetivos Específicos
· Identificar el método más apropiado para determinar la conducta de los niveles económicos en un tiempo determinado según las características de los factores primarios y la influencia de factores externos.
· Definir las variables que darían pie a la construcción del diagrama de Flujos y Niveles, teniendo en cuenta las características económicas del país.
· Construir el diagrama de Flujos y Niveles a partir de una recopilación histórica sobre el proceder del fenómeno económico a modelar.
· Construir y Simular el Diagrama de Forrester a partir del diagrama Causal y de las variables identificadas para éste modelo, el cual aportará la información necesaria para predecir su comportamiento.
· Contribuir a la formulación de las políticas, que serán útiles para la toma de decisiones ante las situaciones que se presenten en el SNEDU, de acuerdo a los resultados arrojados por el modelo.
2.4 DIAGRAMA CAUSAL
El diagrama causal nos muestra como se mueve la economía del sector nacional educativo, en esta podemos observar cómo se la capacidad en uso es aumentada por el incremento de la capacidad generada y el incremento por productividad. Asimismo a más capacidad en uso, hay menos capacidad ociosa, y viceversa, a más capacidad ociosa, hay menos capacidad en uso. También a más capacidad ociosa y la capacidad en uso, son incrementadas por el pedido de la capacidad generada. A más capacidad en uso, hay más empleo y a más empleo hay menos incremento de la capacidad ociosa y a más incremento de la capacidad ociosa, hay más capacidad ociosa.
El empleo se ve incrementado por las variables, incremento de empleo y corrección de empleo y es decrementado por la red de empleo. Ahora, a más empleo, mas cambio tecnológico, y a más cambio tecnológico, más innovaciones, a más innovaciones más demanda y a más demanda, hay más impuestos, mas venta y producción y más empleo.
El empleo también aumenta la venta y producción, y si hay más venta y producción, entonces hay más impuestos, y a más impuestos hay menos inversión en curso. De igual forma la inversión en curso es aumentada por la inversión por realizar, y es decrementada por la inversión por periodo. A más inversión en curso hay más inversión acumulada, la cual también es disminuida por la inversión por periodo y por la depreciación. Y por último, a más inversión acumulada habrá más empleo.
UNIDAD 3
Con el diagrama de Forrester responder:
3.1 ¿Cuáles son los límites del modelo?
· Se considera la tasa de cambio de la venta externa como un agente externo y sólo se tiene en cuenta como parámetro de entrada al modelo con un paso de simulación del 0.06 y un valor de cero, durante todo el periodo. Y se considera necesario para poder realizar el análisis de las ventas exteriores proyectadas.
· Las expectativas de venta externa se considera un agente externo que sólo se tiene en cuenta como parámetro de entrada del modelo, la cual presenta un paso de simulación igual a 12 con valor de cero, durante el periodo. Ésta variable es importante para realizar un buen análisis de las ventas exteriores proyectadas.
· Las innovaciones de productos también se consideran un agente externo que presentan un paso de simulación de 30 con valor de 0 para cada periodo. También es importante para poder realizar un correcto análisis de las ventas exteriores proyectadas.
· Las expectativas de consumo en el hogar se considera un agente externo que presenta un paso de simulación de 12 y un incremento exponencial a medida que aumenta el tiempo. Ésta variable es importante para realizar el análisis del comportamiento de la demanda interna exógena.
· La demanda interna endógena es un agente externo con un valor constante de 5239530, pero que causa efecto sobre el estudio de la demanda interna en curso, la cual es muy importante para el estudio de la demanda interna del modelo.
· La tasa de depreciación también se presenta como un agente externo que afecta el modelo, ésta tiene un valor constante del 3% y afecta de manera directa la inversión acumulada.
· El valor de corrección del empleo es un agente externo que se usa para regular el comportamiento de la variable empleo. La variable corrección del empleo a su vez se presenta como una constante con valor de 651804, y esta es importante para hacer un buen estudio del modelo.
3.2 ¿Están funcionando adecuadamente los retardos del sistema?
Al estudiar este modelo y realizar su implementación se puede pudo ver que el sistema no presenta retardos.
3.3 ¿Está haciendo lo que se supone que debería hacer?
El modelo tiene una operación funcional que sirve de base para realizar un análisis del problema y que cumple con los requerimientos del problema. Puesto que se presenta una interacción entre sus principales características a estudiar como lo son: la capacidad de uso que se aumenta por el empleo y otros factores, la capacidad ociosa que disminuye, la demanda interna que aumenta levemente y se mantiene, el empleo que aumenta y a la vez aumenta la inversión en curso y la inversión acumulada.
Todo esto lo podemos observar en la tabla siguiente donde se muestra el comportamiento durante los primeros periodos:
3.4 ¿Los datos son los apropiados?
Debido a que éste modelo está basado en su totalidad en el modelo del SNEDU realizado en el programa Ithink, el cual fue estudiado, formulado e implementado, para luego ser evaluado y validado por analistas, economistas, expertos, entre otros. Entonces se puede decir que los datos iniciales que han sido ingresados corresponden a la realidad que se presenta en el país.
Es por todo esto que se puede garantizar que dichos datos son válidos para poder realizar la toma de decisiones y políticas que sirvan de base para poder crear un conjunto armonioso de operatividad del SNEDU colombiano.
3.5 ¿Son razonables tales datos?
Después de realizar la simulación y al contrastar los datos del modelo construido en evolución con el modelo de Ithink, se puede dar cuenta que ambos modelos presentas muchas diferencias y pocas similitudes. Esto se debe a que el modelo de Ithink fue evaluado bajo varios escenarios mientras que el modelo de Evolución sólo se evaluó para el primer escenario. Por tal motivo no es posible asegurar que tales datos sean razonables, pero que si nos dan una aproximación en una que otra variable a lo esperado del modelo.
3.6 ¿El modelo computacional refleja con exactitud el modelo conceptual?
Al estudiar el modelo computacional, se puede observar cómo se plasma la idea del modelo conceptual. Teniendo en cuenta que en el modelo computacional se presenta una mayor cantidad de variables que representan limitantes, constantes, variables exógenas, endógenas, y muchas más que no se ven claramente en el conceptual. Tal es el caso de la variables como EMPLEO_CREADO, TIEMPO_EJEC_SECT, COEF_IMPTO_Y_MAR, entre otras, que son indispensables para el estudio del modelo computacional pero que no aparecen en el modelo conceptual. No obstante, ambos modelos conservan una similitud en toda su estructura.
Unidad 4
4.1 ¿Cuál es el horizonte del tiempo y paso de simulación? Es relevante al problema?
El modelo tiene un horizonte del tiempo equivalente a 300 meses (25 años), y su paso de simulación es mensual, aunque se toma en cuenta que los cambios se producen es por años por esto se analiza es por año. Es importante el estudio y simulación del modelo durante este tiempo y a ese paso, pues se hace necesario evaluar a corto y mediano plazo, ya que nos dará una predicción aproximada del comportamiento de éste, el cual permitirá tomar decisiones que corregirán y harán retomar el curso económico deseado.
4.2 ¿Se toman en cuenta y de manera apropiada restricciones y cuellos de botella?
El modelo presenta la interacción entre una capacidad en uso, una capacidad ociosa, el empleo, entre otras, las cuales poseen sus respectivas restricciones, como lo son la cantidad de empleos creados, el crecimiento poblacional, la cantidad demandada, etc. Además se puede ver al simular el modelo, la presencia de un cuello de botella en el nivel de capacidad ociosa, puesto que éste pasa de tener un valor positivo a tener un valor negativo, durante el primer mes del primer año. Esto genera una gran problemática, ya que a medida que aumenta el tiempo la capacidad en uso se mantiene, el empleo se mantiene, ambos con un mínimo aumento, pero a diferencia de estos, la capacidad ociosa aumenta de manera considerable y negativa provocando cuellos de botella, pues se hace necesario la demanda de capacidad ociosa para dar respuesta al leve aumento de capacidad en uso y al empleo, pero con el transcurrir del tiempo la capacidad ociosa comienza a recuperarse notablemente hasta llegar al punto de mantenerse constante.
4.3 Análisis de Sensibilidad de todos los parámetros utilizados en el modelo
Para este análisis de sensibilidad de los parámetros se considera un escenario ideal donde las innovaciones equivalen a cero y las expectativas de venta crecen de manera exponencial.
Proporción de capacidad en uso con CAP_USO= 1120070:
Proporción de capacidad en uso con CAP_USO= 20120070:
Proporción de capacidad en uso con CAP_uso=520070:
Se puede observar que aunque se disminuya o aumente la capacidad en uso, ésta está inversamente relacionada con la capacidad ociosa, y se presenta en los primeros periodos un alto índice de capacidad en uso que disminuye con el tiempo aumentando considerablemente la capacidad ociosa.
Proporción de empleo con EMPLEO=405790:
Proporción de empleo con EMPLEO=20405790:
Se puede observar que por mucho que se incremente o disminuya el empleo éste de manera drástica buscará el valor de 651152.
Proporción con inversión en curso = 2428920:
Proporción con inversión en curso = 22428920:
Proporción con inversión en curso = 42428920:
Podemos observar que por más que se aumente o disminuya la cantidad de inversión en curso, ésta siempre va a buscar mantenerse constante para un valor de que en aproximado a 3000000 o 4000000:
4.5 Comparación con resultados estadísticos.
No se poseen más datos estadísticos del modelo, salvo los datos que se tomaron del modelo simulado en el software Ithink del SNDU, por tal razón estos sirven de base para realizar la comparación de los datos estadísticos.
Tabla de Niveles de SNEDU Software Ithink
Tabla de Niveles de SNEDU Software Evolución
Comparando los datos de ambas tablas de ambas tablas, se observa que estos datos distan mucho unos de otros, pero hay que tener en cuenta que los valores del modelo simulado en el software Ithink, están sujetos a varios escenarios, mientras que los datos simulados en el software Evolution, están sujetos a un solo escenario. Posiblemente a ésta razón se deben sus diferencias. Los datos de Evolución muestran un aumento demasiado considerable, se diría que a gran escala, con respecto a un aumento leve que se presenta en los datos en Ithink.
5.1 Registro de cambios.
Desde la entrega del avance 2, hasta el momento de la entrega del avance 3, no se presentan cambios tanto en el modelo conceptual, como en el modelo computacional, así mismo la necesidad, el problema, y los objetivos siguen siendo los mismos.
Diagrama de Forrester
5.4 Conclusiones generales.
Los problemas que se presentan en un país, son una de las cosas más importantes que le preocupan a un estado. Saber cómo resolverlos, cómo responder a estos, como priorizar los más importantes, son cosas que no son fáciles de realizar. Es cuestión de ser muy pacientes para construir modelos mentales que permitan hacer predicciones aproximadas de cómo se comportará X o Y sistema. Pero esto es un trabajo arduo que necesita de tiempo, estudio, mucha investigación, pocas equivocaciones, y bastante café.
Debido a esto existen herramientas que nos facilitan este trabajo, pues nos permiten ahorrar tiempo, ampliar la variedad de soluciones, comodidad de trabajo, etc. Tales herramientas son por ejemplo Ithink, PowerSim, Evolución, entre otros. Las cuales aunque con entornos de trabajo diferentes, son muy intuitivas para utilizar, a su vez son prácticas y poseen gran cantidad de funciones.
Se modeló y simuló el sistema económico del Sector Nacional Educativo de Colombia SNEDU, esto se hizo a través del aplicativo Evolución, se realizó su diagrama causal, su diagrama de Forrester, su simulación se basó en un solo escenario, y en las tablas y gráficos se muestran los datos de los principales niveles del mismo (Modelo SNEDU). Esto permitió ver cómo sería el posible comportamiento del modelo durante un lapso de tiempo de 25 años, se puedo relaciones de variables, como la existente entre la capacidad ociosa y la capacidad en uso las cuales tenían un comportamiento inversamente proporcional, o la de la inversión en curso con la acumulada, donde la primera aumentaba la segunda.
Modelar y simular es muy importante porque permite viajar en el tiempo y ver cómo se comportará el mundo, cuáles han sido sus problemas y fallos, y de ésta manera poder volver a nuestro tiempo y tratar de evitar caer en los mismos errores de la gente del futuro.
VARIABLES: ENDOGENAS Y EXOGENAS
Variables Exógenas: variables que son independientes de las del resto del sistema.
S_VTA_EXT_T_CAMBIO: Venta Externa Tasa de Cambio.
EXPECT_VTA_EXT: Expectativas de venta Externa.
INNOVACIONE_DE_PCTO: Innovaciones de Productos.
EXPECT_CONS_HOG: Expectativa de Consumo de Hogar.
DEM_INT_ENDOGENA: Valor inicial de la demanda interna endógena.
DEPRECIACION: Desgaste de la inversión acumulada por la tasa de depreciación
VALOR_CORR_EMPLE: Valor inicial corrección de empleo.
Variables Endógenas: responsables de la Dinámica del modelo.
INICIAL_INV_ACUM: Valor inicial de la inversión acumulada.
TIEMPO_EJEC_SECT: Tiempo durante el cual se va a ejecutar la inversión (12).
T_DEPRECIACION: Tasa de desgaste de uso en el modelo, igual a 0.003.
INV_ACUMULADA: Es el valor de la inversión que se va acumulando con el paso del tiempo.
SW_INV_EXOGENA: Variable que cambia la decisión de entrada de flujo al nivel INV_EN_CURSO.
INV_PROY: Inversión Proyectada.
INV_EN_CURSO: Inversión que se realiza durante cada periodo de tiempo.
INV_X_REALIZAR: Flujo de la inversión que se desea realizar.
INICIAL_EMPLEO: Valor inicial de empleo.
EMPLEO_CREADO: Empleos creados durante la ejecución del modelo.
CORR_EMPLEO: Valor Corrección Empleo.
RED_EMP_X_PRODUC: Reducción de empleo por productividad.
RED_EMP_X_CAP_OC: Reducción de empleo por capacidad ociosa.
RED_EMPLEO: Reducción de empleo.
INC_EMP_X_CAP_OC: Incremento del empleo por capacidad ociosa.
INC_EMPLEO: Incremento del empleo.
EMPLEO: Nivel que contiene el valor del empleo en cualquier instante de tiempo.
INC_EMPLEO_X_EXP: Incremento del empleo por expansión.
VAR_CAP: Variable de capacidad.
CAMBIO_TEC: Cambio tecnológico.
INC_CAP: Incremento de la capacidad.
INV_REQ: Inversión requerida.
CAP_RESP_SECT: Capacidad respectiva del sector igual a 24.
CALC_INC_CAP_OCI: Calculo del incremento de la capacidad ociosa.
INC_X_PRODUCTIVI: Incremento por productividad.
INC_CAP_OCIOSA: Incremento de la capacidad ociosa.
INC_O_CAP_GEN: Incremento o capacidad generada.
INC_CAP_GEN: Incremento de la capacidad generada.
CAP_EN_USO: Nivel que contiene el valor de la capacidad en uso y que puede ser consultado en cualquier instante de tiempo.
CAP_OCIOSA: Nivel que contiene el valor de la capacidad ociosa y que puede ser consultado en cualquier instante de tiempo.
CAP_REQ_GEN: Capacidad requerida generada.
DEMANDA_INT: Valor de la demanda interna del modelo.
D_I_CURSO: Flujo de la Demanda Interna en Curso.
D_I_F: Flujo de la Demanda interna de salida que disminuye a D_I_S.
D_I_S: Nivel de la demanda interna s acumulada que se puede ver en cualquier instante de tiempo.
SW_VTA_INT_END_S: Variable que cambia la decisión de entrada a la variable VTA_INT_PROY: Venta interior proyectada.
VTA_INT_ENDOGENA: Venta interna endógena.
SOBRECAPACIDAD: Sobrecapacidad de las capacidades.
INICIAL_CAP_OCIO: Valor inicial de la capacidad ociosa.
COEF_IMPTO_Y_MAR: Coeficiente de impuestos y márgenes con valor igual a 0.
IMPTO_Y_MARGENES: Impuestos y Márgenes.
VALOR_AGREGADO: Valor agregado.
PIB_MENS: Producto Interno Bruto Mensual.
VTA_Y_PRODUCCION: Flujo de Venta y Producción.
COEF_IMP: Coeficiente de Impuestos con valor igual a cero (0).
IMP: Impuestos.
VTA_INT: Ventas internas.
INNOVACIONES: Innovaciones.
VTA_INT_PROY: Venta interior proyectada.
INICI_CONS_INTER: Valor inicial del consumo interno 2.
INICIAL_DEMA_INV: Valor inicial de la demanda de inversión.
INICIAL_CONS_INT: Valor inicial del consumo interno.
EXPECT_CONS_INT: Expectativa de consumo interno.
DEM_INT_EXOGENA: Demanda interna exógena.
SW_VTA_NAL: Interruptor de ventas Nacionales.
INICIAL_VTA_EXT: Valor inicial de las ventas exteriores.
EXPECT_VENT_EXT: Expectativa de ventas exteriores.
VTA_EXT_PROY: Ventas exteriores proyectadas.
VTA_EXT: Ventas exteriores.
DEMANDA_TOTAL: Demanda total debido a las ventas exteriores e interiores y a las innovaciones.
DEMANDA_INTER: Flujo de la demanda interna.
T_CONS_INTER: Tasa de consumo interno del flujo de la demanda interna.
DEMANDA_INTER_AD: Demanda interna adicional.
INICIAL_DEM_INTE: Valor inicial de la demanda interna.
CONS_ENERG_GWHM: Consumo energético GWHM.
INICIAL_CONS_E_G: Valor inicial del consumo energético GWHM.
AJUSTE_MATRIZ_OF: Ajuste de Matriz.
INICIAL_CAP_PROD: Valor inicial de la capacidad de producción.
INICIAL_IMP: Valor inicial de impuestos.
Bibliografía:
