DIAGRAMACIÓN DE LAZOS CAUSALES

DIAGRAMACIÓN DE LAZOS CAUSALES

 Extraído de: Study Notes in System Dinamics, Cap. 1 de Michael R. Goodman

INTRODUCCIÓN

Los sistemas dinámicos están basados en la estructura y funcionamiento de sistemas compuestos por lazos de realimentación que interactúan entre sí. Los diagramas de flujo en DYNAMO y los diagramas causales constituyen una manera para representar las estructuras cíclicas antes del desarrollo de tasas, niveles y elementos auxiliares organizados en una red consistente.

Los diagramas causales juegan dos importantes papeles en los estudios de los sistemas dinámicos. Primero, durante el desarrollo del modelo, sirven como un esquema preliminar de la hipótesis causal. Segundo, pueden simplificar la ilustración del modelo. En ambos casos, los diagramas causales permiten al analista comunicar rápidamente la percepción estructural del sistema, basado en el modelo.

La diagramación de lazos causales ayuda al modelador a conceptualizar sistemas del mundo real en términos de lazos de realimentación.

 

EJEMPLO DE UN DIAGRAMA CAUSAL

En la Figura 1, el diagrama causal describe la relación de realimentación entre la Migración M y la Disponibilidad de Empleos DE.

El diagrama incorpora hipótesis causales simples, relacionando dos ciclos de realimentación sobre el funcionamiento urbano. Estas hipótesis incluyen:

  1. La Disponibilidad de Empleos DE produce una Migración M hacia la ciudad.

  • Los emigrantes que llegan expanden la Población de Empleados de la ciudad PE.
  • La población absorbe los trabajos disponibles, disminuyendo la Disponibilidad de Empleos DE.
  • A la larga, la población empleada demanda más servicios urbanos lo cual facilita un nuevo incremento en el número total de Empleos E.
  • Más Empleos E incrementan la Disponibilidad de Empleos DE.
  • Figura 1: Diagrama Causal

    Para simplificar el ejemplo, se han omitido factores tales como el tipo de empleo, las características demográficas de los emigrantes, retardos en la información, y otros factores determinantes de la migración como la vivienda, localización e impuestos. El desarrollo paso a paso de este diagrama, permitirá ilustrar los mecanismos de la diagramación de ciclos o lazos.

    Para diagramar la estructura de un ciclo e identificar el tipo de polaridad del mismo, se deben establecer las relaciones entre todos los pares de variables relevantes.

     

    REPRESENTACIONES DE LAS RELACIONES CAUSA-EFECTO

     

    Definición de las Variables:

    VARIABLES

    DEFINICIÓN

    Empleos (E)

    Número total de vacantes y trabajos ocupados en el área urbana.

    Disponibilidad de Empleos (DE)

    Número de empleos vacantes.

    Migración (M)

    Migración de población trabajadora hacia el área urbana.

    Población Empleada (PE)

    Población trabajadora que reside en el área.

     

    Asumiremos que el número de empleos disponibles modula el flujo de gente hacia el área urbana. Es decir

    un incremento en la disponibilidad de trabajos

    origina un incremento en la migración hacia el área. Una disminución en los empleos disponibles

    provocaría el efecto contrario. La representación causal de esta asunción es la siguiente:

    Figura 2: Lazo Migración-Disponibilidad de Empleos Positivo

    La flecha indica la dirección de influencia; el signo (más + o menos-), el tipo de influencia. Un incremento en la Disponibilidad de Empleos DE debe producir un incremento en la Migración M. Por lo tanto, la relación tiene un signo "+" significando el carácter positivo del lazo.

    De una manera más general, si todas las otras variables permanecen iguales, un cambio en una variable genera un cambio en la misma dirección en la segunda variable con respecto al valor anterior de la misma, en este caso se dice que la relación entre ambas variables es positiva.

    Para aplicar esta definición debemos considerar solamente pares adyacentes de variables. De la misma forma aplicaremos esta definición con ligeras modificaciones para determinar la polaridad de los ciclos cerrados de realimentación.

    El siguiente ejemplo de una relación positiva involucra la variable Migración M y la variable Población Empleada PE. Representaremos la relación de la misma forma que la anterior relación DE-M. La Figura 3 muestra la relación M-PE. Un incremento en la tasa de Migración M se traduce en empleados adicionales quienes a su vez incrementan la población empleada residente.

    Figura 3: Lazo Migración-Población Empleada Positivo.

     

    Una relación negativa, denotada por un signo "-" ocurre cuando un cambio en una de las variables produce un cambio en dirección opuesta en la segunda variable. La Figura 4 ilustra una relación negativa.

    Figura 4: Lazo Población Empleada-Disponibilidad de Empleos Negativo.

    La Figura 4 y la Figura 2 configuran una asunción causal. La Figura 4 asume que un incremento en la población empleada residente producirá eventualmente una disminución en el número de empleos disponibles en el área urbana. Los nuevos trabajadores en la ciudad ocuparán los trabajos disponibles y por lo tanto reducirán la disponibilidad de empleos. Si la población de trabajadores comienza a declinar, asumiremos que esos trabajos pasan a ser disponibles. Un incremento o decremento en la población empleada produce un cambio opuesto en la disponibilidad de empleos. Es importante notar que dos pares de relaciones negativas encadenadas producen una relación positiva a través de la cadena total. Asuma que las variable A,B y C están encadenadas negativamente como muestra la figura. Un incremento en A decrementa a B el cual aumentaría la variable C. Por lo tanto, la cadena de A a C es positiva.

     

     

     

    LAZOS CAUSALES

     

    Figura 6: Lazo Causal Simple

    La Figura 6 combina las relaciones entre los pares DE, M y PE. Para determinar la polaridad del lazo completo, haremos recaer las consecuencias de un cambio arbitrario sobre la variable del ciclo. Asumamos, por ejemplo, un repentino aumento en la Disponibilidad de Empleos. Este aumento en la DE, atraería una cantidad de personas a la ciudad y en consecuencia se incrementaría la Población Empleada; la DE incrementa la PE. Pero un incremento en la Población Empleada por supuesto decrementa la Disponibilidad de Empleos. Las causas internas que incrementaron la DE, han causado un conjunto de reacciones internas y ajustes en el sistema. Estos cambios crean presiones en oposición al cambio en DE. El ciclo tiende a mantener la DE en un valor fijo o meta, a pesar de las influencias externas en sentido opuesto.

    Cuando un ciclo de realimentación responde a un cambio en una variable en sentido opuesto a la perturbación original, el ciclo es negativo. Cuando el ciclo responde reforzando la perturbación original, el ciclo es positivo.

    El método preciso para determinar la polaridad de un ciclo que dugiere Sterman es partir desde un un punto del sistema con un supuesto, por ejemlpo que en ese punto hay un crecimiento, recorrer todo el ciclo, si al regresar el efecto es creciente, es positivo, si no lo es entonces es negativo. En conclusión, si el efecto que se recibe es del mismo signo entonces es positivo, si es contrario entonces será negativo.

     

    La Figura 6 muestra un ciclo de realimentación negativo, denotado con el signo "-" en el centro del ciclo.

    Cuando un sistema está compuesto por más de un ciclo, primero se debe determinar el signo de cada uno de los ciclos en forma aislada, como se hizo anteriormente, asumiendo que todas las otras variables fuera del ciclo (y a través de él) permanecen constantes. Así, cada ciclo tendrá su propia polaridad. La Figura 7, adiciona una cadena positiva entre la Población Empleada PE y los Empleos E. La cadena asume que un incremento en la Población Empleada, eventualmente incrementará los Empleos, debido a la demanda de servicios humanos, vivienda, construcción, etc. El modelo contiene ahora dos ciclos cerrados: el ciclo negativo ya familiar compuesto por DE, M y PE; y otro nuevo ciclo positivo (exterior), que involucra las cuatro variables. La nueva cadena no ha afectado la polaridad del ciclo conformado por las variables DE, M y PE. Podemos determinar la polaridad del nuevo ciclo haciendo recaer el efecto de un importante incremento en la Disponibilidad de Empleos DE de ese ciclo e ignorando todas las otras cadenas fuera de ese ciclo. Este incremento produciría una migración hacia el área urbana y por lo tanto aumentaría la Población Empleada. El aumento de la Población Empleada eventualmente incrementaría el número de Empleos básicos E, lo cual incrementaría la Disponibilidad de Empleos.

    El aumento en la Disponibilidad de Empleos, se ve reforzado por el mecanismo causal interno del sistema; en consecuencia el ciclo es positivo.

     

    Figura 7: Diagrama de dos Ciclos

     

      

    Extraído de: Study Notes in System Dinamics, Cap. 1 de Michael R. Goodman

    Volver al Inicio

     

    Volver a la Página Principal