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Simulación y Modelación
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Diagramas Causales
Información tomada del libro de Sterman, 2000. y del curso de dinámica de sistemas de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín
Diagramas Causales
Pretenden.....
• Capturar hipótesis acerca de las causas
de la dinámica
• Elicitar y capturar los modelos mentales
• Comunicar realimentaciones relevantes
de un problema
Notación
• Consiste de variables conectadas por flechas que denotan las influencias causales sobre las variables
• Deben contener los ciclos de realimentación principales
PoblaciónTasa de
Nacimentos
Tasa de
Muertes
Fracción de T asa
de Nacimentos
Esperanza
de Vida
+
+
+
+
-
-R B
Notación
R
B
+
-
Identificador de Ciclo: Ciclo Positivo (Reforzado)
Identificador de Ciclo: Ciclo Negativo (Balanceado)
+
Vínculo Causal
Polaridad Vínculo
PoblaciónTasa de
Nacimentos
VariableVariable
Notación
Símbolo Interpretación Matemática Ejemplos
0 XY
Calidad +
Producto Ventas
En el caso de
acumulaciones
+
Esfuerzo Resultados
+
X Y
Si todo lo demás permanece
igual, si X incrementa
(decrementa), entonces Y
incrementa (decrementa)
por encima (debajo) de lo
que debería.
En el caso de
acumulaciones, X suma a Y 0
0t
t
tYdsXY
+
Nacimientos Población
0 XY
Precio -
Producto Ventas
En el caso de
acumulaciones
-
Frustración Resultados
-
X Y
Si todo lo demás permanece
igual, si X incrementa
(decrementa), entonces Y
decrece (incrementa) por
debajo (encima) de lo que
debería.
En el caso de
acumulaciones, X resta de Y 0
0t
t
tYdsXY
-
Muertes Población
Notación
Vínculo Positivo:
• Si la causa incrementa, el efecto incrementa por
encima de lo que podría haber ocurrido en otro caso
• Si la causa decrece, el efecto decrece por debajo de lo
que podría haber ocurrido en otro caso
Vínculo Negativo:
• Si la causa incrementa, el efecto decrece por debajo
de lo que podría haber ocurrido en otro caso
• Si la causa decrece, el efecto incrementa por encima
de lo que podría haber ocurrido en otro caso
Guías para diagramas Causales
1. CAUSA vs. CORRELACIÓN
• Las correlaciones expresan el comportamiento pasado de la variable
• Las correlaciones no representan la estructura del sistema
• Los diagramas deben incluir solo las relaciones que capturan la estructura interna del sistema
• Las correlaciones deben surgir del comportamiento del modelo cuando se simula
Guías para diagramas Causales
+
Incorrecto
Tasa de
Homicidios
Ventas de
Helados+
Correcto
Tasa de
Homicidios
Ventas de
Helados
+
Temperatura
Promedio
Guías para diagramas Causales
2. DEFINIR LA POLARIDAD DEL VÍNCULO
Base de
Clientes
Ventas por
Contacto Oral
Tasa de
Pérdida de Clientes
Incorrecto
Correcto
Base de
Clientes
+
+ -
R B
+
Ventas por
Contacto Oral
Tasa de
Pérdida de Clientes
Guías para diagramas Causales
3. DETERMINAR POLARIDAD DEL CICLO
Vía Rápida:
• Cuente el número de Vínculos Negativos
Vía Correcta:
• Rastrear el efecto de un cambio pequeño en una de las variables a medida que se propaga en el ciclo
Base de
Clientes
+
+ -
R B
+
Ventas por
Contacto Oral
Tasa de
Pérdida de Clientes
Guías para diagramas Causales
3. DETERMINAR POLARIDAD DEL CICLO
No debe haber Polaridades Ambiguas
? (+ ó -)
Incorrecto
BeneficioPrecioPrecio
+
Correcto
BeneficioPrecio
Ventas
+
-
Existe más de una relación causal entre las variables conectadas
Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
Trabajo
Extra
+
Tiempo
disponible
-
B1
+
Midnight Oil
Guías para diagramas Causales
4. DAR NOMBRE A LOS CICLOS
Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
+
Trabajo
Extra
Productividad
+
-
Tiempo
disponible
-
Fatiga
+
B1
R1
+
Midnight Oil
Explosión
Guías para diagramas Causales
4. DAR NOMBRE A LOS CICLOS
Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
+
-
Tiempo por
Tarea
Trabajo
Extra
Productividad
+
-
B2
Tiempo
disponible
-
-
Fatiga
+
B1
R1
+
Midnight Oil
Explosión
Atajos
Guías para diagramas Causales
4. DAR NOMBRE A LOS CICLOS
Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
+
-
Tiempo por
Tarea
Trabajo
Extra
Productividad
+
-
B2
Tiempo
disponible
-
-
Fatiga
+
Tasa de
Error
-
B1
R1
R2
+
Midnight Oil
Explosión
Atajos
-De las carreras no queda
sino el cansancio
Guías para diagramas Causales
4. DAR NOMBRE A LOS CICLOS
Guías para diagramas Causales
4. DAR NOMBRE A LOS CICLOS
R1: Explosión
R2: Muy cansado para pensar
B1: Midnight oil
B2: Atajos
B3: Control de Calidad
B4: El perro se comió mi tarea
+
Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión en
el Trabajo
+
-
+-
Esfuerzo
dedicado a
las Labores
Trabajo
Semanal
Productividad
+
-
B2
Tasa
Asignacion
Trabajos
Fecha Actual
Fecha de Entrega
Tiempo
disponible
+
--
+
Nivel de
Energía
+
+
+
Calidad del
Trabajo
+
+Resultados
+
-
Solicitudes de
Aplazamiento
+
+
B1
B4
R1
R2
B3
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5. INDICAR LOS RETARDOS IMPORTANTES
• Los retardos crean dinámica: inercia,
oscilaciones, distancian las causas de los
efectos
+
OfertaPrecio
Retardo
+
OfertaPrecio
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6. NOMBRE DE LAS VARIABLES
• Los nombres de las variables deben ser los SUJETOS
• Las acciones (VERBOS) son capturados por los vínculos entre las variables
• El diagrama causal captura la ESTRUCTURA, no el COMPORTAMIENTO
+
+
Incremento en
Precios
Incremento en
Costos
IncorrectoCorrecto
+
PreciosCostos
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6. NOMBRE DE LAS VARIABLES
• Los nombres de las variables deben tener un
sentido claro de dirección
+ +
Actitud MentalRealimentación
del Jefe
IncorrectoCorrecto
+
MoralElogio del Jefe
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6. NOMBRE DE LAS VARIABLES
• Escoger variables cuyo sentido normal de
dirección es positivo
+
+
PérdidasCostos
IncorrectoCorrecto
-
BeneficiosCostos
+
InfelicidadCriticismo-
FelicidadCriticismo
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7. CLAVES DE PRESENTACIÓN
• Usar líneas curvas para la realimentación de información
• Los ciclos importantes deben verse como óvalos o círculos
• Organizar los diagramas para evitar que se crucen flechas
• No colocar círculos, rectángulos o figuras alrededor de las variables
• Iterar, Redibujar
Guías para diagramas Causales
8. ESCOGER EL NIVEL ADECUADO DE AGREGACIÓN
• Los diagramas causales deben comunicar la
estructura central del modelo
• No son tan detallados como lo son las ecuaciones
• Mucho detalle Confunde
• Poco detalle No muestra la lógica
¿Cuál es el nivel adecuado de detalle?
Guías para diagramas Causales
-
Costos
Unitarios
Porción de
Mercado
Si las personas se confunden con .....
se deben hacer explícitos los conceptos intermedios, así:
+
Porción de
Mercado
Volumen de
Producción
-
Costos
Unitarios
Experiencia en
Producción
Acumulada+
-
Costos
Unitarios
Porción de
Mercado
Si las personas se confunden con .....
se deben hacer explícitos los conceptos intermedios, así:
+
Porción de
Mercado
Volumen de
Producción
-
Costos
Unitarios
Experiencia en
Producción
Acumulada+
Guías para diagramas Causales
9. NO COLOCAR TODOS LOS CICLOS EN UN SOLO DIAGRAMA GRANDE !!!!!
• Los diagramas grandes: – No permiten ver los ciclos
– Entender cuáles son importantes
– Entender cómo se genera la dinámica
• Sirven sólo para impresionar........
• Sólo los entienden quienes los construyen, no quien los necesita.
Guías para diagramas Causales
10. HACER EXPLÍCITAS LAS METAS DE LOS CICLOS
NEGATIVOS
• Todos los ciclos negativos tienen metas
• Metas = Estado deseado del sistema
• Los ciclos negativos comparan el estado actual con la
meta, y tratan de corregir la discrepancia
Guías para diagramas Causales
Calidad del
Producto+
-
B
Programas de
Mejoramiento de la
Calidad
Incorrecto Correcto
Calidad del
Producto+
+
B
Calidad
Deseada del
Producto
Programas de
Mejoramiento de la
Calidad
Diferencia en
Calidad
+
-
Temperatura
Café-
+
B
Tasa de
Enfriamiento
Temperatura
Café-
+
B
Temperatura
del Cuarto
Tasa de
Enfriamiento
Diferencia de
Temperatura
+ -
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11. DISTINGUIR ENTRE CONDICIONES ACTUALES Y
PERCIBIDAS
• Existen diferencias entre el estado verdadero de las
cosas y lo que los agentes perciben de ese estado del
sistema
• Ruido, errores de medición, sesgos, distorsiones
Calidad del
Producto+
+
B
Calidad
Deseada del
Producto
Programas de
Mejoramiento de la
Calidad
Diferencia en
Calidad
+
-
Cuándo se define
cuál es la calidad
del producto?
Guías para diagramas Causales
Calidad del
Producto+
+
BCalidad
Deseada del
Producto
Programas de
Mejoramiento de la
Calidad
Diferencia en
Calidad+
-
Calidad
Reportada
del Producto
Percepción de la
Dirección acerca de la
Calidad del Producto
Sesgo de las
Directivas Hacia
Alta Calidad
+
+ +
Sesgo en
Reportar el
sistema+
Guías para diagramas Causales
Entrenamiento:
Realice un diagrama causal que muestre la dinámica de la
población en una localidad considerando políticas de
inmigración
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