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Formulación de un modelo Multi-agente para el análisis de la generación de energía eléctrica a base de biomasa forestal, en
una comunidad rural de la Región de los Ríos, Chile.
Patrocinante: Sr. Fabián Cid Yáñez.
Trabajo de Titulación presentado como parte de los requisitos para optar al Título de
Ingeniero en Conservación de Recursos Naturales
MARGARETH LISSELOTH MORALES HUANQUILEF VALDIVIA
2012
Índice de materias Página
i Calificación del Comité de Titulación iii Agradecimientos iiiii Resumen iii
1 INTRODUCCIÓN 1
2 ESTADO DEL ARTE 3
2.1 Innovación Rural 3
2.2 Biomasa forestal: una opción de generación de electricidad 4
2.3 Modelado basado en agentes 5
2.4 Protocolo ODD 6
3 MÉTODOS 8
3.1 Caracterizar el territorio de la comunidad Isla Huapi y la relación de ésta con la biomasa como fuente alternativa de generación eléctrica
8
3.2 Utilizar el protocolo ODD para la formulación de un modelo multi-agente 8
3.3 Especificar el modelo ODD en UML para sistematizar como se llevan a cabo las decisiones de los agentes presentes en Isla Huapi
14
4 RESULTADOS 15
4.1 Antecedentes geográficos 15
4.1.1 Clima 15
4.1.2 Vegetación 16
4.1.3 Hidrología 16
4.1.4 Población 17
4.2 Antecedentes socio-culturales 17
4.3 Antecedentes económicos-productivos 184.4 Antecedentes de infraestructura 194.4.1 Educación 194.4.2 Salud 194.4.3 Electricidad 204.4.4 Caminos 22
4.5 Relación de la comunidad con la biomasa forestal como fuente alternativa de generación eléctrica 22
4.6 Protocolo ODD 234.6.1 Propósito 234.6.2 Entidades, variables de estado, escalas 244.6.3 Perspectivas del proceso y programación 274.6.3.1 Procesos de la entidad 274.6.3.2 Procesos del modelo 334.6.3.3 Programación 344.6.4 Conceptos de diseño 354.6.5 Inicialización 394.6.6 Submodelos 414.7 Diagrama UML 42
5.
DISCUSIÓN 44
6. CONCLUSIÓN 467. REFERENCIAS 47Anexos 1 Ubicación de Isla Huapi, comuna de Futrono 2 Isla Huapi, vista de Google Earth 3 Barcaza de transporte, Isla Huapi, Futrono 4 Mapa de puntos de importancia dentro de Isla Huapi 5 Fotografía de vegetación presente en Isla Huapi 6 Vista de montaña Tren-Tren, Isla Huapi
i
Calificación del Comité de Titulación
Nota
Patrocinante: Sr. Fabián Cid Yáñez __6,0__
Informante: Sra. Alejandra Carmona Sierra __6,4__
Informante: Sr. Jorge Maturana Ortiz __5,3__
El Patrocinante acredita que el presente Trabajo de Titulación cumple con los requisitos de contenido y de forma contemplados en el Reglamento de Titulación de la Escuela. Del mismo modo, acredita que en el presente documento han sido consideradas las sugerencias y modificaciones propuestas por los demás integrantes del Comité de Titulación.
_______________________________ Sr. Fabián Cid Yáñez.
ii
AGRADECIMIENTOS
“El agradecimiento es la memoria del corazón”
A través de este arduo proceso quiero dar las gracias a todas aquellas personas que de alguna u otra forma me dieron todo el ánimo, apoyo y confianza para terminar una parte de lo que es el inicio de un largo camino.
Primero quiero agradecer a Dios por darme la fortaleza que necesitaba en los momentos más desesperados y adversos que pase.
A mi familia, por su comprensión y amor incondicional. (María Alicia, Hernán, Héctor)
A mi mascota (cosita gorda) por ser el único ser que me acompañó hasta altas horas de la noche y me mantuvo despierta.
A mis amigas, en especial a Constanza por darme momentos de risa, ánimo y apoyo en todo momento y por ser mi asistente permanente durante el desarrollo de este trabajo.
A mis profesores guía y colaborantes, que a pesar de todo mi desorden mental, tuvieron la disponibilidad de ayudarme en los momentos de mayor desesperación que enfrente.
Y en general a todas las personas que estuvieron ahí para darme ánimo.
Gracias Totales.
iii
RESUMEN
La falta de energía eléctrica ha sido uno de los principales problemas dentro del mundo rural. Esta carencia influye directamente en la calidad de vida de los pobladores, junto con la limitación y falta de accesorios necesarios para el desarrollo de procesos productivos, sobretodo de aquellas regiones rurales alejadas de las redes eléctricas. Estas zonas se ven afectadas por el aislamiento o por la falta de incorporación de tecnologías apropiadas. De hecho, en las zonas rurales es normal encontrar cursos de agua, bosques, radiación solar, fuentes de agua caliente o viento que pueden alimentar algún sistema de generación ad hoc. Sin embargo, para que estas incorporaciones tecnológicas puedan funcionar se necesita de una adecuada organización y disponibilidad de participación por parte de las comunidades para que estos proyectos tengan futuro. Siguiendo la temática anteriormente descrita a través del presente trabajo se formula un modelo multi-agente para simular la dinámica social de una comunidad aislada favorecida con la operación de una unidad de generación eléctrica basada en biomasa forestal bajo la gestión de la misma comunidad. En este caso se utiliza como objeto de estudio la comunidad de Isla Huapi, XIV Región de los Ríos, Chile. Para el proceso de formulación del modelo se utiliza el protocolo ODD (Grimm, et al 2010). Con la utilización de este protocolo se intenta recurrir a un formato ordenado y estructurado para la descripción del modelo lo que permitirá observar comportamientos sociales complejos según diferentes escenarios de organización y operación de la planta de generación.
1
1. INTRODUCCIÓN
La globalización de la economía chilena ha acrecentado los procesos de cambio del paisaje rural
generando profundas transformaciones tanto en el estilo de vida de las poblaciones rurales como
también en el medio ambiente. A partir de la liberalización y la apertura económica, se han podido
producir importantes cambios, influenciados por políticas de inserción económica en mercados
globales. Sin embargo, dichas transformaciones han excluido de los beneficios de la modernidad a
sectores rurales, en especial a aquellos más vulnerables.
Bajo este escenario, la innovación rural orienta a aportar respuestas a las múltiples situaciones y
dimensiones que coexisten en los espacios rurales, abriendo nuevos caminos en términos de acciones
que pueda seguir el mundo rural junto con la identificación de actores involucrados en dichos procesos.
Cabe destacar que la población rural especialmente la más vulnerable innova cada día: su supervivencia
misma depende de ello. Pero es importante que cuenten con las capacidades, los activos y el acceso
necesario a los mercados, información, redes y el conocimiento de modo que esa innovación se
traduzca en una valorización de sus propios recursos.
La generación de energía a través de la utilización de biomasa a pequeña escala representa una
innovación rural, económica y ambiental factible para la provisión de energía a comunidades rurales
remotas. Todo esto se traduce en un escenario propicio para una mayor valoración de los recursos de
estos sectores otorgando a su vez beneficios directos, ya sea en el ahorro de costos como también en
oportunidades de mercado.
La disponibilidad de biomasa en la Isla permite suponer que es posible generar energía eléctrica
suficiente para abastecer las necesidades de la comunidad. Sin embargo, debemos pensar que estos
avances en algunas ocasiones no son aceptados por las comunidades rurales, ya que consideran que
podrían ir en desmedro de su cultura y tradiciones o aun peor incrementar las diferencias entre vecinos.
Ahora bien, cuando son aceptados pueden ir en beneficio directo, o bien dejar a los habitantes en total
incertidumbre no teniendo claridad en la utilización de estas tecnologías. Es por esta razón que es de
vital importancia que se den adecuadas capacitaciones y apoyo técnico para el posterior manejo de
estas herramientas, así como un diseño organizacional adecuado para la apropiación del sistema por
parte de la comunidad.
Así podemos inferir que la eficacia de un sistema de innovación depende en gran medida de la
relación que se establezca entre los agentes involucrados, sus interacciones y la toma de decisiones de
los mismos en cuanto al manejo de sus recursos naturales.
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Una herramienta cada vez más utilizada para el análisis de procesos sociales es la simulación
multi-agente. Esta herramienta ayuda a observar procesos sociales así como comportamientos
emergentes que puedan surgir de la propia dinámica de estos sistemas complejos. Como en este caso la
comunidad y su contexto social, ambiental y económico constituyen un sistema altamente complejo, la
utilización de un modelo multi-agente permitirá arrojar luces sobre el resultado que tendría electrificar
la comunidad a partir de sus propios recursos y con sus propias capacidades sociales.
Teniendo presente lo que se menciona con anterioridad es que en el presente trabajo se formula
un modelo multi-agente relativo a la organización social que tendría la Comunidad Rural Isla Huapi
con el funcionamiento de una cooperativa eléctrica en base de biomasa forestal a pequeña escala.
Los objetivos específicos son:
I. Caracterizar el territorio y la comunidad rural Isla Huapi y la relación de ésta con la biomasa
como fuente alternativa de generación eléctrica.
II. Utilizar el protocolo ODD para la formulación de un modelo multi-agente.
III. Especificar el modelo en UML para sistematizar como se llevan a cabo las decisiones de los
agentes presentes en Isla Huapi.
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2. ESTADO DEL ARTE
2.1 Innovación Rural
La innovación resulta ser una condición fundamental para un crecimiento económico sostenido
que permita reducir las brechas y disparidades sociales existentes en nuestro país, y por sobre todo ser
una solución para aquellas comunidades rurales que se encuentran aisladas de centros urbanos y que de
alguna u otra forma necesitan desarrollarse con mayor urgencia.
Pues bien, la palabra innovación tienes diferentes definiciones tales como:
Cualquier nuevo conocimiento introducido y utilizado en un proceso económico y social.
Un proceso en el que agentes heterogéneos acumulan y aplican conocimientos mediante
interacciones complejas condicionadas por las instituciones sociales y económicas.
Un proceso social (de creación de intercambio de conocimiento) conformado por las estructuras
institucionales en que está enraizado.
Sea cual fuese la definición adecuada, se está de acuerdo en que algunos elementos importantes
del proceso de innovación son: la utilización de los conocimientos, ya sean éstos conocimientos
nuevos, acumulados o simplemente utilizados de manera creadora; la presencia de diversos agentes y
sus complejas interacciones, y por último la función de las instituciones (Berdegué, 2005).
Las políticas de innovación y competitividad deben partir del reconocimiento de la diversidad
de situaciones que existen dentro de estos territorios rurales, con lo cual resulta fundamental
internalizar estas realidades para una adecuada implementación de iniciativas junto con una
distribución equitativa de los beneficios que se buscan promover.
Es así como se debe tener presente que para que surjan sistemas de innovación favorables a los
más pobres, es preciso que confluyan tres dimensiones: la dimensión institucional, la de asociación y
la organizativa de empoderamiento (autonomización). Más aun, tampoco es posible promover
innovaciones sin que haya plataformas eficaces que reúnan interesados con diversos activos,
conocimientos y experiencias (FIDA, 2006).
El sistema de innovación que se propone en el presente trabajo busca otorgar nuevas
oportunidades de crecimiento a una población rural aislada donde su principal problema es la falta de
electricidad. Los beneficios de utilizar un generador de electricidad que funcione con biomasa forestal
serían: la mejora sostenible en su calidad de vida, la cohesión social, la generación de actividad
4
económica local, la conservación de los recursos naturales. Todo ello basado en una mayor
participación de la comunidad en actividades propias de esta nueva fuente de energía tales como:
operación, mantenimiento y administración y lo que demande una cooperativa eléctrica rural. Además
las familias podrían participar en formas de organización más equitativas, solidarias y productivas, y
por sobretodo en la generación de nuevas formas de ingresos, realización de proyectos productivos, etc.
2.2 Biomasa forestal: Una opción de generación de electricidad.
La energía, en cualquiera de sus manifestaciones, es imprescindible para la supervivencia de la
humanidad, pues sin ella no sería posible acceder y lograr los avances que mejoren la calidad de vida
de las personas. Sin embargo, existe una gran desigualdad en los niveles de desarrollo que se
manifiestan en el uso de la energía. (Rodríguez, et al. 2004).
En nuestro país, según el PNUD, al año 2001, el 99% de la población urbana tiene acceso a la
electricidad, es decir, más de 12.600.000 personas, el 76% de las viviendas rurales también cuentan con
abastecimiento eléctrico, por tanto quedaría por electrificar el 24% de estas (136.669 viviendas). De
estas viviendas aproximadamente 74.000 han sido identificadas como mercado potencial para las
energías renovables no convencionales (ERNC).
Las fuentes de ERNC para producir electricidad son, entre otras, la energía fotovoltaica,
(energía solar captada mediante uso de celdas), la solar térmica, la biomasa (energía obtenida de
compuestos orgánicos que se han producido en el tiempo por procesos naturales, como los residuos
forestales o de la agricultura, que con posterioridad se transforman en combustibles), micro centrales
hidráulicas, la energía eólica, mareomotriz y la energía geotérmica.
Actualmente en Chile, existe un relativo desconocimiento de las energías renovables, de su
tecnología, sus características y aplicaciones, de los beneficios y ventajas operativas, ambientales y de
sustentabilidad, respecto de otras alternativas de autogeneración como los grupos electrógenos diesel.
Este desconocimiento se manifiesta a todo nivel, desde los potenciales usuarios de este tipo de
tecnologías, las empresas tradicionalmente distribuidoras de energía, el Gobierno, ONG’s, etc. El
mismo desconocimiento ha impedido el desarrollo y la masificación de las ERNC en todas sus áreas de
aplicación. Esto ha limitado el desarrollo de un mercado que podría volverse atractivo, en función al
desarrollo e implementación de nuevos proyectos con renovables. (PNUD, 2001).
Dados los recursos naturales que posee el país, es posible pensar que existe un gran potencial a
explotar. Bajo este contexto nos centraremos en el uso de biomasa forestal como potencial recurso para
la generación de electricidad, puesto que está disponible y se puede generar en el área de estudio.
5
La biomasa forestal reúne características que la convierten en un recurso energético competitivo en el
mercado de las energías renovables. Su relevancia radica no sólo en su capacidad para hacer frente a la
reciente subida de los precios de los combustibles fósiles, sino porque se ha convertido en una
alternativa a este tipo de combustibles, cuyas reservas tienen un carácter finito. (Rodríguez, et al 2004).
La biomasa forestal es la fracción biodegradable de los productos y residuos generados en los
bosques y plantaciones. En este caso estaría formada por los materiales vegetales procedentes de
operaciones silvícolas como podas, selecciones de brote, clareos, cortas fitosanitarias y desbroces.
También se incluirían los residuos de aprovechamientos no madereros, sean procedentes de cortas
finales o de cortas intermedias, leñas procedentes de arboles descabezados, o material vegetal
procedente de cultivos energéticos, leñosos o herbáceos instalados en los terrenos forestales. (IRITZIA,
2006).
La generación de energía eléctrica a través de biomasa forestal podría ser una opción viable y
directa al proceso de electrificación rural en Chile, ya que se beneficiaría un segmento importante de
viviendas rurales que no presentan condiciones para viabilizar proyectos de extensión de red. Estos son
los sectores rurales más aislados menos densos y más pobres. Aunque, para las localidades más
alejadas de los centros urbanos, a pesar de la existencia de recursos y tomando en cuenta la diversidad
geográfica y climática de Chile, no se cuenta con información, capacitación y mucho menos tecnología
que pueda ser utilizada para garantizar las Energías Renovables no Convencionales (ERNC).
2.3 Modelado Basado en agentes Hace algún tiempo, ecologistas y científicos sociales se han enfrentado al reto de cómo modelar
la complejidad inherente en muchos sistemas ecológicos, sociales o socio-ecológicos del mundo real.
Un método para explorar tales sistemas es la utilización de modelos basados en agentes. Los modelos
basados en agentes (MBA) se centran en explicar el comportamiento del nivel de sistema:
heterogeneidad de y entre los individuos, las interacciones locales entre los individuos y el
comportamiento adaptable de las personas (Grimm et al.2010).
Para una mejor comprensión, el modelado basado en agentes es una técnica de modelación que
complementa los métodos analíticos tradicionales. En los modelos basados en agentes o también
conocidos como sistemas multi-agentes o sistemas basados en agentes, un sistema es modelado como
una colección de entidades autónomas de toma de decisión llamadas agentes. Cada agente evalúa su
situación y toma decisiones sobre la base de un conjunto de reglas de decisión. (Cardoso, C. F, Bert. G.
Podestá (s.f))
6
Como se mencionó anteriormente un MBA está compuesto de una colección de agentes, un ambiente a
través del cual los agentes interactúan y reglas que definen las relaciones entre agentes y su ambiente y
que determinan la secuencia de acciones en el modelo. Los agentes son entidades físicas o virtuales que
toman decisiones de manera autónoma. Pueden representar átomos, células, animales, gente u
organizaciones dependiendo de su aplicación. El ambiente es el espacio virtual en el que interactúan los
agentes (ej. puede representar un espacio geográfico). Los agentes tienen recursos propios (ej. tierra,
capital), objetivos (ej. maximizar su renta, disminuir riesgo) y capacidades sensoriales, es decir, tienen
información sobre atributos y estado de otros agentes y del ambiente. Los agentes toman decisiones
basándose en las reglas y funciones analíticas prescriptas por el modelador y las decisiones se basan en
la información que el agente tiene disponible (información propia, sobre otros agentes y sobre el
ambiente). A través de sus decisiones los agentes reaccionan y se adaptan a situaciones o condiciones
del ambiente. (Cardoso, C. F, Bert. G. Podestá (s.f)).
2.4 Protocolo ODD
En un principio el Modelado Basado en Agentes (MBA) fue muy criticado, ya que se
encontraba pobremente documentado, por lo cual no se podían evaluar. En cuanto a los aspectos
técnicos de éstos sus estructuras resultan ser mucho más complejos que la de los modelos analíticos
tradicionales y, como consecuencia, son más difíciles de analizar, entender y comunicar. Además,
tampoco están adecuadamente descritos en muchas publicaciones existentes, o resultan de difícil
lectura, incompletos o ambiguos y, por tanto, menos accesibles. Ello hace que la mayoría de los
modelos publicados no sean fácilmente reproducibles. (Carvalho, 2011)
Por esta razón, Grimm et al. 2006, decidieron proponer un protocolo para resolver los
principales problemas en cuanto a la descripción del Modelado Basado en Agentes (MBA), al cual
llamaron ODD, Overview, Design concepts, and Details (Visión general, Conceptos de diseño,
Detalles). Esta puede ser considera la primera iniciativa para establecer un protocolo de descripción de
un Modelado Basado en Agentes (MBA), lo que es un paso prometedor en cuanto a la aplicación de
modelos basados en agentes a las ciencias sociales y otros campos afines. (Carvalho, 2011)
El propósito principal de ODD es hacer, escribir y leer las descripciones del modelo de manera
más fácil y eficientemente. Además, ODD espera llegar a realizar descripciones más completas de los
modelos, facilitando así la replicación de los MBA (Grimm et al.2010).
Los primeros tres elementos, (Propósito, variables de estado y escalas, descripción de procesos
y programación) proporcionan una visión general del propósito, además de la estructura del modelo.
7
Los lectores pueden obtener rápidamente una idea del enfoque del modelo, resolución y complejidad en
este ítem. El cuarto elemento (Diseño de conceptos) describe los conceptos generales subyacentes al
diseño del modelo. El propósito de este elemento del Protocolo es vincular el diseño del modelo a
conceptos generales identificados en el campo de sistemas adaptativos complejos. Los otros elementos
restantes (Inicialización, datos de entrada, submodelos) presentan los detalles que fueron omitidos en la
descripción (Grimm et al. 2006).
Hay dos cuestiones principales y relacionadas entre sí, que han condicionado hasta ahora la
descripción de Modelado basado en agentes (MBA).
No ha habido un protocolo estándar para su descripción hasta hace relativamente bien poco, por
lo que cada MBA elaborado es explicado según los criterios y preferencias de sus autores que
generalmente pertenecen a grupos de investigación de áreas distintas (ecólogos, matemáticos,
ingenieros, botánicos, físicos, químicos, microbiólogos, veterinarios, etc.)
Se describen a menudo verbalmente sin una indicación clara de las ecuaciones, reglas y
esquemas que el modelo utiliza, y el hecho de que la inclusión del código completo de
computación no sea admisible en la mayoría de las publicaciones, dificulta el acceso a la
información completa del MBA. (Ginovart et al.2011)
El protocolo permite obtener un beneficio clave asociado a promover una rigurosa formulación
de modelos. La razón de esto es que el protocolo ODD proporciona una exhaustiva lista de verificación
que cubre prácticamente todas las características claves que pueden caracterizar un modelo y que debe
ser descrito. Debido a que los modelos son una representación simplificada de la realidad, éste
representa de manera reducida los diferentes componentes y procesos que forman parte del sistema en
estudio. Por esta razón se cree que el protocolo ayuda claramente a los antecedentes teóricos y
supuestos que se llevarán a cabo en el modelo, por lo tanto, la aplicación del protocolo ODD puede ser
apropiada no solo para los MBA, sino también para modelos grandes y complejos en general.
8
3. MÉTODOS
3.1 Caracterizar el territorio de la comunidad rural Isla Huapi y la relación de ésta con la biomasa
como fuente alternativa de generación eléctrica.
Aspectos metodológicos
Para identificar los estudios sobre la Comunidad Rural Isla Huapi se realizó una revisión sistemática de
la literatura y otras fuentes de información:
Fuentes de información primaria: Conversaciones informales con Bernardita Rosales (Encargada del
Programa de Desarrollo Territorial Indígena, PDTI, Comuna de Futrono) y con algunos habitantes de
Isla Huapi, a través de una reunión establecida por el Consejo Regional (CORE), Región de los Ríos,
cuyo objetivo general fue tratar las nuevas soluciones de electricidad que llegarían prontamente a la
Isla.
Fuentes de información secundaria: Se contempló una revisión bibliográfica extensa, ya sea a través de
tesis, libros, revistas, sitios web, informes técnicos entregados por el centro de negocios y la Ilustre
Municipalidad de Futrono, Secretaría Comunal de Planificación (SECPLAC), todo el relación a la
comunidad y sus fuentes alternativas de generación de electricidad, centrándose en tener un
conocimiento sobre la relación de los habitantes con la biomasa que se presente en la Isla.
Una vez recolectada la información ésta fue organizada y clasificada de manera de presentarla en
antecedentes geográficos, socio-culturales, económicos productivos, infraestructura y relación de la
comunidad con la biomasa forestal.
3.2 Utilizar el protocolo ODD para la formulación de un modelo multi-agente.
Para llevar a cabo este objetivo se utilizó la información contenida en el documento: The ODD
protocol: A review and first update (Grimm et al, 2010), para la correcta interpretación de Protocolo
ODD.
A continuación se detallan los elementos del Protocolo ODD:
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1. Propósito
¿Cuál es el propósito del modelo?
En esta parte del protocolo se comienza con un resumen conciso del objetivo general de para qué es
desarrollado el modelo
2. Entidades, variables de estado y escalas
En este punto nos preguntamos ¿Qué tipo de entidades hay en el modelo? ¿Qué variables o
atributos? ¿Cuál es la resolución espacial y temporal y extensiones de nuestro modelo?
De esta manera se entiende que una entidad es un objeto distinto o separado, o un actor que se
comporta como una unidad y puede interactuar con otras entidades o es afectado por otros factores del
medio ambiente. Las entidades de un modelo basado en agentes son caracterizados por un conjunto,
vector, o atributos. Pueden contener variables numéricas y las referencias de estrategias de
comportamiento.
Las variables de estado tienen unidades, deben proporcionarse. Las variables de estado pueden
cambiar en el curso del tiempo o permanecer constantes.
Al describir las escalas y puntos espaciales y temporales (la cantidad de espacio y tiempo que se
representa en una simulación), es importante especificar lo que representan las unidades del modelo en
la realidad.
3. Descripción general del proceso y programación.
Respondemos a preguntas tales como: ¿Quién (ejemplo, qué entidad) hace qué, y en qué orden?
¿Cuándo se actualizan las variables de estado? ¿Cómo se modela el tiempo, como pasos discretos o
como un proceso continuo sobre el cual pueden ocurrir tanto procesos continuos y eventos discretos?
En la primera pregunta ¿Quién hace qué? el “qué” se refiere a los procesos del modelo. En este
elemento ODD, sólo se deben listar los nombres auto-explicativos de los procesos del modelo:
“actualizar hábitat”, “movimiento”, “crecimiento”, “compra”, “actualizar terrenos”, etc. Así estos
nombres son los títulos de los submodelos que se describen en el último elemento ODD,
“Submodelos”.
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Para responder ¿en qué orden? Nos referimos tanto al orden en el que se ejecutan los diferentes
procesos o el orden en el que una serie de agentes ejecuta un proceso.
4. Conceptos de diseño
Existen 11 conceptos de diseño. La mayoría fueron discutidos extensivamente por Railsback
(2001) y Grimm y Railsback (2005) y se resumen mediante las siguientes preguntas:
4.1 Principios básicos
¿Qué conceptos generales, teorías, hipótesis o aproximaciones de modelos subyacen del diseño
de modelo? Explica la relación entre estos principios básicos, la complejidad expandida en este
modelo, y el propósito de este estudio. ¿El modelo entregará entendidos sobre los principios básicos?,
Por ejemplo, su objetivo, su utilidad en escenarios del mundo real, validación o modificación (Grimm,
1999).
4.2 Emergencia
¿Qué resultados claves o salidas del modelo se modelan a partir de los rasgos de adaptación, o
comportamientos de individuos? En otras palabras ¿Qué resultados del modelo se esperan para la
variación en modos complejos y quizá, impredecibles cuando se generan cambios en las características
particulares de los individuos?
4.3 Adaptación
¿Qué rasgos de adaptación tienen los individuos? ¿Qué reglas tienen para tomar decisiones o
cambiar el comportamiento en respuesta a los cambios producidos en ellos mismos o en su medio
ambiente?
4.4 Objetivos
Si los rasgos de adaptación actúan explícitamente para aumentar en parte la medida del éxito del
individuo al encontrar algún objetivo. ¿Qué es exactamente ese objetivo y como se mide? Cuando los
individuos toman decisiones mediante la utilización de alternativas, ¿Qué criterios usan? En este caso,
un sinónimo de objetivo puede ser “utilidad”.
11
4.5 Aprendizaje
¿Muchos individuos o agentes (también organizaciones e instituciones) cambian sus rasgos de
adaptación a través del tiempo como consecuencia de su experiencia? Si eso ocurre, ¿Cómo es el
proceso?
4.6 Predicción
La predicción es fundamental para una toma de decisión exitosa; si los rasgos de adaptación de
un agente o procedimiento de aprendizaje se basan en las estimaciones de las consecuencias futuras de
las decisiones ¿Cómo predicen los agentes las condiciones futuras (ya sea medioambiental o interna)
que experimentarán? Si se considera apropiado ¿Qué modelos internos se asumen que los agentes
usarán en estimar condiciones futuras o consecuencias de sus decisiones?
4.7 Sensibilidad
¿Qué variables de estado interno y medioambiental asumen los individuos para darse cuenta de
sus decisiones y considerarlas? ¿Qué variables de estado de otros individuos y entidades puede percibir
un individuo: por ejemplo, señales que otro individuo puede mandar con o sin intención?
4.8 Interacción
¿Qué tipo de interacciones se asumen entre los agentes? ¿Existen diferentes interacciones en
que los individuos encuentren y afecten a otras, o las interacciones son indirectas, por ejemplo,
mediante la competencia de un recurso en mediación? Si se necesita de la comunicación para las
interacciones, ¿Cómo se representan estas comunicaciones?
4.9 Estocasticidad
¿Qué procesos se modelan asumiendo que son total o parcialmente aleatorias? ¿Los individuos forman
o pertenecen a agregados que afectan a los individuos o son afectados por ellos? Estos colectivos
pueden tener un nivel intermedio importante de organización en un modelado basado en agentes; los
ejemplos incluyen grupos sociales, cardúmenes de peces, organizaciones humanas, etc. ¿Cómo se
representan los colectivos? ¿Un colectivo particular es una propiedad emergente de los individuos,
como una bandada de pájaros que se reúne como resultado de los comportamientos individuales, o el
colectivo es una simple definición de parte del modelador, tales como la serie de
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individuos con ciertas propiedades, definidas como un tipo separado de entidad con sus propias
variables y rasgos de estado?
3.10 Colectivos
¿Los individuos forman o pertenecen a agregados que afectan a los individuos o son afectados por
ellos? .Estos colectivos pueden tener un nivel intermedio importante de organización en un ABM; los
ejemplos incluyen grupos sociales, cardúmenes de peces y bandadas de aves, y redes y organizaciones
humanas. ¿Cómo se representan los colectivos?
4.11 Observación
¿Qué datos del MBA son recolectados para pruebas (tests), comprensión y análisis y cuando y
como son recolectados? ¿Todos los datos generados o sólo parte de éstos son recolectados?
A modo de aclaración se puede decir que los elementos de “conceptos de diseño” del protocolo
ODD no describen el modelo per se; por ejemplo no se necesita replicar el modelo. Sin embargo, estos
conceptos de diseño tienden a ser características del modelado basado en agentes, aunque ciertamente
no en exclusiva.
Pueden ser cruciales para interpretar el resultado de un modelo, y no se describen bien por
medio de técnicas tradicionales de descripción de modelos tales como ecuaciones y gráficos.
Muchos MBA no incluyen los conceptos de aprendizaje o colectivos. Los conceptos
inutilizados se pueden omitir en la descripción ODD.
5. Inicialización
¿Cuál es el estado inicial del mundo del modelo, es decir, cuando t=0? .En detalle ¿Cuántas
entidades hay inicialmente y cuáles son los valores exactos de sus variables de estado? (o como se
configuran estocásticamente) ¿La inicialización es siempre igual, o se permite variar entre
simulaciones? ¿Los valores iniciales se eligen arbitrariamente o basados en datos?
Los resultados del modelo no se pueden replicar exactamente a menos que se conozcan las
condiciones iniciales. Los diferentes modelos, y los diferentes análisis que usan el mismo modelo,
pueden depender de una forma muy diferente de las condiciones iniciales.
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6. Datos de entrada
¿El modelo usa datos provenientes de fuentes externas, tales como archivos de datos u otros modelos,
para representar procesos que cambien con el tiempo? En modelos de sistemas reales, la dinámica suele
llevar, en parte, a una serie temporal de variables medioambientales, a veces llamadas fuerzas externas.
Esto significa que una o más variables de estado o procesos se vean afectados por estas variables
medioambientales que cambian con el paso del tiempo, pero estas variables no se afectan por las
variables internas del modelo.
14
Sin embargo, si un modelo no usa datos externos, este elemento debe ser incluido usando el
enunciado: “el modelo no usa datos de entrada para representar procesos de variación temporal”.
7. Submodelos
¿Cuáles, en detalle, son los submodelos que representan los procesos listados en: “descripción
general de procesos y programación? ¿Cómo se diseñan o se eligen estos submodelos y como se miden
y prueban sus parámetros?
Los submodelos son representados en detalle y por completo. La descripción de los hechos y
submodelos, por ejemplo ecuaciones y algoritmos, deben ir primero y se separan claramente de la
información adicional.
Debido a que el modelado basado en agentes es nuevo y carece de un fundamento teórico firme
y de métodos establecidos, se espera que las descripciones ODD incluyan niveles de explicación y
justificación apropiados para las decisiones de diseño que se ilustren.
3.3 Especificar el modelo ODD en UML para sistematizar como se llevan a cabo las decisiones de los
agentes presentes en Isla Huapi.
Para la realización de este objetivo se tuvo en consideración los agentes ya descritos en el
protocolo ODD.
Se realizó una revisión bibliográfica para tener un conocimiento más acabo para la confección
de los diagrama UML. Para tal, se utilizó el programa ArgoUML, el cual resultó ser un entorno gráfico
de diseño, desarrollo y documentación de software orientado a objetos, y también el programa Edraw
UML diagram 6.3
15
4. RESULTADOS
4.1 Antecedentes geográficos
La comunidad indígena Isla Huapi, se ubica geográficamente en la isla del mismo nombre al
interior del Lago Ranco, distante a 14 kilómetros hacia el Suroeste del radio urbano de la comuna de
Futrono, XIV Región de los Ríos. Se encuentra entre las coordenadas geográficas 40°15’ latitud Sur y
72°25’ longitud Oeste.
Tiene una superficie aproximada de 7,24 km2 que corresponden a un total de 724 hectáreas,
compuestas en un 24% de superficie plana, 44% de lomaje y 32% de cerros. Isla Huapi es la más
extensa de las 12 islas que se encuentran en Lago Ranco y la única habitada. Se accede a ella por vía
lacustre en una Barcaza de propiedad municipal.
4.1.1 Clima
Cada sitio tiene un clima general, que comparte con la región circundante, y una serie de
microclimas, que pueden ser peculiares en pequeñas zonas, este corresponde a la variación del clima
debido a la vegetación y a la topografía. La velocidad del viento y la temperatura varían por diferencias
de unos pocos metros de altura de un rincón a otro. Quien realiza una planificación debe tomar en
consideración estos efectos ya que no se encuentran entre los datos y puede sacar de ellos gran partido.
Huapi y su área circundante se ajustan a las características generales del clima del sector norte
de la Región de Los Ríos, es decir, un clima templado, lluvioso con humedad relativa siendo de un 75%
en el mes más bajo.
El verano es fresco y con tendencia a seco, siendo enero el mes más cálido con una temperatura
promedio de 16,5 grados aproximadamente. En esta estación hay una disminución de las lluvias
reduciéndose a montos insuficientes para sostener la vegetación en términos estadísticos, pero no va
más allá de un mes. La vegetación del área natural no se ve afectada ya que la cantidad de lluvias
mantienen los suelos y solo varía el nivel freático.
La pluviosidad anualmente alcanza los 2000 mm aproximadamente, concentrándose el mayor
porcentaje de lluvias en los tres primeros meses de la estación invernal.
El mes más frío es Julio con una temperatura promedio de 7,25 y su temperatura promedio anual
fluctúa entre los 11 y 12 grados.
Finalmente, se establece que Isla Huapi, es un lugar privilegiado por su clima puesto que se ve
16
favorecido por la masa liquida del lago, lo cual produce un sistema térmico, conformando lo que se ha
llamado un microclima, teniendo un invierno menos helado y un verano más fresco.
Este microclima permite las siembras de cereales, legumbres, hortalizas y diversas frutas no
tradicionales en el resto de la región.
4.1.2 Vegetación
De los 16 tipos de bosques de la Región de los Ríos, cuatro de ellos fecundaron en esta área con
mayor fuerza, estos fueron:
Bosques de olivillo (bosque higrófilo templado de hojas blandas)
Bosques de boldo (bosque esclerófilo, hoja dura)
Bosque de pitra (bosque pantanoso)
Bosque de roble-laurel-lingue (bosque caducifolio templado, hojas caducas)
Así era en un principio, pero fue diezmada por el hombre, por excesivo talaje de sus árboles y
por la presencia de personas extrañas a la comunidad que con fines de lucro instalaron aserraderos a
mediados del siglo para el procesamiento de abundantes maderas nativas, utilizando el trueque por
alimentos y licores a cambio del usufructo de la riqueza maderera, para liberar las tierras de cultivo.
Actualmente en la isla se pueden encontrar algunos conjuntos de árboles que forman pequeños
bosquecillos y en una mínima cantidad vegetación nativa. Su destrucción, dio paso a una segunda
vegetación llamada matorrales secundarios como los que existen en el resto de la región. Esta
vegetación es muy importante, ya que a partir de ella se permitirá la regeneración de la vegetación
primitiva como la observada hoy por el boldo.
4.1.3 Hidrología
Por el hecho de ser una pequeña isla y encontrarse inmersa dentro de un lago, su sistema
hidrográfico mayor es el Lago Ranco.
Dentro de la isla existe una serie de vertientes ubicadas en accidentes geográficos que producen
lagunillas. Asimismo, las aguas lluvias permanecen prácticamente todo el año, dando origen a una rica
vida en su entorno.
17
4.1.4 Población
Según los datos del Censo del año 2002, la población total de la isla es de 390 personas, de las
cuales casi la totalidad es de ascendencia mapuche-williche. Sus habitantes se organizan como la
Comunidad Indígena Isla Huapi reconocida por el Gobierno de Chile. La mayoría de los miembros de
dicha comunidad ha olvidado la lengua mapuche, siendo no más de diez personas quienes hablan el
dialecto del mapudungún central, también conocido como lengua williche.
4.2 Antecedentes socio-culturales
Un centro comunitario se hace presente en Isla Huapi, donde se encuentra la escuela, posta
rural, centro de madres, club deportivo, y la sede de junta de vecinos de la comunidad. (SECPLAC
Futrono, 2006). Existen además 5 iglesias evangélicas y una iglesia católica.
La comunidad isleña es mayoritariamente originaria de la etnia williche y está organizada
jerárquicamente, encabezada por el presidente de la comunidad indígena, el Señor Zenón Antillanca,
quien lidera las actividades culturales, productivas, religiosas, y asegura la representación de sus más
de 90 integrantes ante las autoridades del gobierno. La principal fiesta religiosa es el Nguillatún entre el
11 y 13 de Febrero de cada año, que es una rogativa para dar gracias al Ngichén por las siembras y las
cosechas.
La junta de vecinos conformada por 86 miembros y presidida por el profesor Señor Víctor
Anchimil Antillanca, cumple también a menudo, el rol de nexo entre las autoridades comunales y la
población isleña. Según los criterios establecidos por el MIDEPLAN a través de las fichas CAS, la
estratificación socioeconómica de las familias se concentra mayoritariamente en una escala promedio
entre 400 y 500 puntos (CAS 2). El Municipio considera que estos puntajes están sobreestimados
porque debido a que la mayoría de sus habitantes son propietarios de sus tierras se incrementa
artificialmente el valor medio de los puntajes CAS, lo que no refleja el precario nivel socio económico
de la mayoría de sus habitantes.
18
4.3 Antecedentes económicos-productivos
De la superficie total de la isla, el 64% es suelo estéril de conformación rocosa y que ha sido
sometida a un fuerte proceso de deforestación; el 16% se destina a la ganadería y crianza de animales
de corral y solo el 20% es para actividades agrícolas de subsistencia. (SECPLAC Futrono, 2011).
Además, la escasa superficie boscosa está representada por 84 hectáreas de renovales semi-densos del
tipo forestal Roble (Nothofagus pumilio)- Raulí (Nothofagus alpina)- Coigue (Nothofagus dombeyi).
La actividad productiva principal de la población son los cultivos agrícolas tradicionales, como
el trigo, papas, leguminosas y hortalizas. Cuando existen excedentes comercializan en la feria libre en
el pueblo de Futrono. Existen además algunas actividades de artesanía-cestería y muebles en Voqui;
tejidos a telar con lanas crudas, de alfarería y pequeñas iniciativas para atraer el turismo a la isla, como
la confección reciente de una ruca típica destinada a venta de productos locales y una fiesta con
muestras gastronómicas durante mediados de febrero de cada año.
Algunos habitantes de la Isla consiguen trabajos temporales de baja calificación en la comuna,
en donde no siempre reciben el salario mínimo, por trabajar, bajo la modalidad de tratos o tareas. Los
jóvenes tienden a migrar a las ciudades, en búsqueda de mejores alternativas educacionales y laborales.
En materia de ayuda social, la población local recibe frecuente apoyo a través del municipio de
Futrono y entidades gubernamentales: Programa de Subsidio a la Vivienda, entrega de fertilizantes y
semillas, motobomba para bombeo de agua (Proyecto INDAP, que quedo posteriormente abandonado
por falta de mantención), aporte de una barcaza para traslado de habitantes al continente, y múltiples
cursos de capacitación para fortalecer la organización social o crear pequeñas microempresas. El
programa Orígenes y CONADI tienen fuerte inserción en la comunidad. La situación de aislamiento de
la población ha sido apaleada principalmente gracias a la barcaza adquirida en el año 2001, con aportes
de FOSIS y que tiene una capacidad para 60 personas. (SECPLAC Futrono, 2011)
La barcaza entre los meses de Enero-Febrero realiza viajes durante toda la semana con horarios
flexibles que van desde 2 a 3 veces al día sobre todo por la alta demanda turística. Durante los meses de
Marzo- Diciembre el horario es mucho más restringido, y el día jueves es el único día de la semana en
que no se puede viajar ya que la barcaza es sometida a mantención.
Al interior de la Isla, el estado de los caminos es regular permitiendo el paso de vehículos en
ciertas partes, el resto solo permite el transporte de carretas de bueyes y a caballo.
Las viviendas no cuentan con provisión de agua potable. Esta se obtiene a través de pequeñas
vertientes por almacenamiento de aguas lluvias o directamente por acarreos desde el lago.
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Existe señal de telefonía móvil por lo cual la comunicación con el continente a través de teléfonos
celulares es óptima.
4.4 Antecedentes de Infraestructura
4.4.1 Educación
La escuela rural Isla Huapi imparte estudios desde 1ero a 8vo básico con 6 profesores, su
director es el Sr. Víctor Anchimil Antillanca.
El recinto escolar está emplazado en un área de casi una hectárea y tiene una superficie
construida de 960 m, con un nivel de calidad adecuado (radier de cemento y madera, pasillos techados,
6 aulas, una sala de computación, cocina, sala de párvulos, una oficina de dirección, dos baños, bodega,
leñera, cancha al aire libre, y gimnasio). Posee agua potable de regular calidad, proveniente de un
estanque de almacenamiento que provee también a la posta y a las casas de los profesores y auxiliar
paramédico. Dispone de energía sólo 3 horas diarias, mediante un generador diesel. El establecimiento
cuenta con tv a color, equipo de sonido, video grabador, tres computadores (red enlaces rural), una
radio y un torno para actividades de taller de los alumnos. (SECPLAC Futrono, 2011)
4.4.2 Salud
La posta rural, atendida por su paramédico José Humberto Manqui, dispone de 7 boxes de
atención, sala de espera, un baño y bodega. Su estado es adecuado (salvo algunas goteras), con radier
de madera, agua potable proveniente del mismo estanque de la escuela, buena iluminación de luz
natural, 3 horas de suministro del generador diesel al día y de una radio batería. Otorga el orden de 250
prestaciones al mes, en un horario de atención de 8 a 13 horas y de 14 a 18 horas. Atiende a la
población de la toda la isla. Existe una ronda médica quincenal (medico, matrona, dentista) y servicio
de urgencia. (SECPLAC Futrono, 2011)
Las principales enfermedades son las respiratorias parasitarias. El paramédico ha observado un
mejoramiento en las condiciones de vida y sanitarias de la población, producto del mejor nivel
educativo de los jóvenes, planificación familiar de las parejas, acceso a mejor calidad de vestuario, y
efectos de la migración de los jóvenes a las ciudades. (SECPLAC Futrono, 2011)
20
4.4.3 Electricidad
La energía eléctrica es una necesidad claramente identificada dentro de la comunidad de la Isla.
El hecho de no contar con suministro eléctrico genera un alto costo de sustitución energética (batería,
velas, combustibles, viajes de recarga de suministros, etc.), además del impacto que aquello implica en
la calidad de vida de la población. El costo de sustitución energética por familia está estimado en unos
$26.000 mensuales. (SECPLAC Futrono, 2011), cantidad de la cual los habitantes no son conscientes
en cuanto al gasto que realizan.
Por esta razón es que se han estudiado variadas alternativas para generar energía eléctrica dentro
de Isla Huapi, las cuales se pueden dividir en :
Uso de energías renovables
Autogeneración de energía eléctrica
Ventajas Desventajas
Microcentrales Son equipos de bajo costo, confiables, aptos para generar energía eléctrica a pequeña escala
Producen energía limpia y renovable pues no causan contaminación ambiental y no requieren combustible fósil para su operación
Isla huapi no posee fuentes hídricas (cursos ni caídas de agua de suficiente caudal )
Radiación Solar Son equipos simples, y silenciosos, de larga duración,
requieren poco mantenimiento
No producen daños al medio ambiente
La radiación solar durante el año no es suficiente para hacer económicamente viable la utilización de un sistema de generación mediante paneles fotovoltaicos
Biomasa Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.
No existen recursos de biomasa necesarios que permitan instalar un gasificador de biomasa
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Viento Existen periodos del año en Isla Huapi, con vientos de altas velocidades, ráfagas muy fuertes del norte y vientos cordilleranos denominados Puihua.
Los vientos no son suficientemente regulares e intensos como promedio anual o estacional para ser aprovechados en forma eficiente.
Cable subacuático
Cable subacuático Solución económicamente más conveniente para la Isla.
Las profundidas de Lago Ranco (190-200 mts)
Corrientes sublacustres No existen los
suficientes antecedentes técnicos
Diesel
Generación diesel Solución fácil de implementar en un corto plazo
Requieren una inversión menor
Falta de sustentabilidad del sistema en el tiempo.
Impactos negativos sobre el medio ambiente (derrame de combustibles, emisiones de gases efecto invernadero)
Costos derivados del uso exclusivo del petróleo (pago de elevadas tarifas)
Debido a las desventajas que presenta Isla Huapi tales como su carácter insular, su distancia de
las costas, y a las restricciones del Lago Ranco (profundidad, corrientes, cambios climáticos y oleajes
violentos), cualquier solución de electrificación para Isla Huapi y sus habitantes presenta dificultades
técnicas y altos costos económicos, por lo que se requiere realizar estudios de ingeniería mucho más
complejos que los de un proyecto de electrificación rural tradicional. (SECPLAC Futrono, 2011)
22
4.4.4 Caminos
Diversos senderos y huellas recorren lo largo y ancho de la Isla uniendo y llegando a las
viviendas que prácticamente se dispersan a través de toda la superficie, lo que afecta la realización de
proyectos, ya que no existe una planificación vial que entregue un orden concreto. Pese a esto, de esta
forma los habitantes quedan conectados a lo que se podría denominar una red troncal.
Dichos caminos son en su totalidad de tierra, en época de invierno, su recorrido se hace
dificultoso, aunque en verano son un paseo bastante agradable. Todos los senderos que existen en
Huapi convergen hacia la escuela donde se ubica la posta y casa de profesores. Estos mejoran la
accesibilidad interna, facilitando la salida de los productos destinados al comercio hacia el
embarcadero, situado en el litoral céntrico oeste de la Isla.
4.5 Relación de la comunidad con la biomasa forestal como fuente alternativa de generación
eléctrica.
Según las condiciones reales de la isla, la alternativa de iniciar un proyecto de energía eléctrica
a base de biomasa forestal es difícil de realizar. El principal motivo es que no se pueden extraer
cantidades suficientes de biomasa debido a un agudo proceso de deterioro, tanto por extracción
excesiva de madera para venta de leña, como por presiones de pastoreo que limitan la regeneración
natural de los bosques
Antiguamente Isla Huapi contaba con superficies de bosque nativo dominados principalmente
por Olivillo (Aextoxicon punctatum), Boldo (Peumus boldus), Pitra (Myrceugenia exsucca), Roble-
Laurel-Lingue (Nothofago-Perseetum linguae).
Hoy en día el escenario es otro, las pequeñas formaciones boscosas del área están dominadas
por Boldo (Peumus boldus) principalmente, junto con matorrales de menor tamaño. Sin embargo, las
especies arbóreas que dominan el paisaje es el Eucalipto (Eucalyptus spp), Pino Oregón (Pseudotsuga
menziesii) y Álamo (Populus sp). La abundancia que se da en Isla Huapi en relación con las especies
mencionadas se debe a que el Programa de Desarrollo Territorial Indígena (PDTI), entrega estas
especies como un beneficio donde los habitantes que asisten a las reuniones pueden elegir entre 5
variedades de árboles: pino oregón, álamo, eucalipto, raulí y roble. Su preferencia por el Pino Oregón
(Pseudotsuga menziesii) es innegable. Las personas justifican su preferencia debido a que se trata de
23
una especie de rápido crecimiento, el cual en términos de incremento anual en volumen, se identifican
crecimientos de 13 y 15 m3/ha por año (Brun, 1963), 14,4 y 18,9 m3/ha por año (Contreras y Smith,
1973), y 27,7 m3/ha por año (Droppelmann, 1986). (Witt, 2003). Además, los habitantes utilizan los
conos como combustible en estufas durante los fríos días de otoño-invierno. En este sentido queda
en manifiesto que la PDTI no trabaja en base a una planificación con fines claros al entregar tanto
especies nativas como exóticas. Por otra parte, el hecho de que en el paisaje dominen especies exóticas
no impide que se pueda generar biomasa en base a ellas, aunque el objetivo inicial es utilizar especies
nativas.
4.6 Protocolo ODD
4.6.1 Propósito
De acuerdo al programa nacional de electrificación rural, la Comisión Nacional de Energía
(CNE) ha estado trabajando hace más de 5 años en el análisis de las posibles alternativas de suministros
de energía para Isla Huapi. Sin embargo, esto resulta difícil debido a su carácter insular. Se desprende
que la capacidad de pago de las familias, para insumos reemplazables por la electricidad supera los
$26.000 por mes en todos los estratos sociales. Este valor parece muy elevado considerando la realidad
de la Isla. (SECPLAC Futrono, 2011)
Según lo observado respecto de la real situación que viven las familias en Isla Huapi, y teniendo
claro los altos costos que se requieren para participar en proyectos eléctricos, sumado a la
vulnerabilidad de la zona por encontrarse alejado del centro urbano y de todo lo que esto conlleva, el
propósito del presente protocolo es generar un modelo que explique la posible dinámica comunitaria de
la participación familiar en la cooperativa eléctrica, con el fin satisfacer esta necesidad a través de una
modalidad en base a la autosustentabilidad.
24
4.6.2 Entidades, variables de estado, escalas
A continuación se describen las entidades, variables de estado y escalas del modelo:
a) Entidad: Familia
Nombre de la Variable Breve descripción
Pertenece a la cooperativa La familia puede o no pertenecer a la Cooperativa eléctrica.
N° total de hectáreas de su propiedad Superficie total cubierta de con especies arbóreas que posee cada familia dentro de la Isla.
N° total de hectáreas con bosque Es el número de hectáreas de propiedad de la familia que pueden contener bosque.
N° de integrantes de la familia Se refiere al número total de integrantes que existen en una familia
Edad Se refiere a las edad de la mano de obra activa entre 18-45 años, hombre o mujer que se encuentren en condiciones de trabajar dentro de la Isla.
Horas-hombre (capacidad de trabajo) Cantidad de horas a trabajar diarias, por mes, por año. Se puede calcular como: los días a trabajar, por el n° de trabajadores, por horas de trabajo diarias.
Actividad económica Conjunto de acciones que tienen por objeto la producción, distribución y consumo de bienes y servicios generados para satisfacer las necesidades materiales y sociales
Ingreso mensual Suma de los ingresos que aporta cada miembro de la familia, mes a mes.
Nivel socio-económico Indica la posición de la familia dentro de la sociedad. Se mide por el ingreso como individuo o como grupo familiar. Otros factores pueden ser equipamiento del hogar, condiciones generales en las que viven, nivel educativo, etc.
25
Satisfacción Sentimiento de bienestar que perciben las familias con el servicio entregado a través de la cooperativa eléctrica
b) Entidad : Cooperativa eléctrica
Nombre de la Variable Breve descripción
Número de miembros Listado de los socios pertenecientes a la cooperativa eléctrica
Capital social Conjunto de valores y expectativas comunes de una comunidad determinada. Se trata de una condición previa para la cooperación y la organización de actividades humanas.
Estado Indica la condición en la cual se encuentra la cooperativa eléctrica.
Ingresos Total de los recursos monetarios anuales obtenidos por las ventas de energía eléctrica por parte de la cooperativa eléctrica.
Gastos mensuales Conjunto de desembolsos monetarios ya sea para la operación, mantención, y administración de la Cooperativa eléctrica
Balance Es la condición financiera de un negocio en un periodo de tiempo específico.
Dentro del balance anual de la Cooperativa se especifican: costos de infraestructura, ingresos, deudores, entre otros.
Precio de venta de kw/h Indica el precio inicial que pagará aquel usuario que desea pagar en dinero por su servicio eléctrico.
Disponibilidad total de biomasa Garantizar que los recursos estén disponibles cuando se necesiten. En el caso de la cooperativa eléctrica corresponde a un balance mensual de biomasa para su posterior abastecimiento.
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c) Entidad: Celda de terreno
Nombre de la Variable Breve descripción
Ubicación Es poder conocer las coordenadas precisas de dichas celdas terreno en la superficie.
Cobertura Tipo de formación que cubre la celda de terreno, la cual puede cambiar según las decisiones de cada familia presente en la Isla.
Probabilidad de cambio de uso Cambio que puede sufrir la superficie de acuerdo a las decisiones del propietario entre otras.
Propiedad Almacena a quien pertenece cada celda de terreno
Cantidad de biomasa (m3) Volumen de biomasa que contiene la celda de terreno
Tipo de suelo Se refiere al material de origen del terreno
Vecinos Corresponde a las celdas adyacentes
a) Escalas
Escala temporal: En el modelo se trabaja de forma mensual, debido a que la recolección de
biomasa y funcionamiento del generador se realiza por mes.
Escala espacial: Área unidad mínima de 0,5 hectárea. Superficie total de Isla Huapi 724 hás.
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4.6.3 Perspectivas del proceso y programación
Fuente: Elaboración propia
4.6.3.1 Procesos de la entidad
A continuación se detallan los procesos posibles para cada entidad.
Entidad: Familia
Ingreso a la cooperativa: Procedimiento por el cual la familia se incorpora como socio de la
cooperativa eléctrica.
El procedimiento por el cual una familia puede ingresar como socio a la cooperativa eléctrica.
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- Pagando una cuota de incorporación como miembro de la cooperativa eléctrica, junto con ceder
una superficie de terreno, con un mínimo de 0,5 hectáreas, la cual queda sujeta a contrato por un
periodo x de tiempo.
- Tener la motivación familiar de colaborar, para así mejorar su calidad de vida
- Tener la seguridad de contar con el abastecimiento energético de forma permanente y durante todo el año por parte de la cooperativa eléctrica.
Una vez que la familia, ingresa como socio de la cooperativa eléctrica se acuerdan las modalidades de
pago que se realizaran de manera mensual por el pago por el consumo eléctrico. Estas modalidades de
pago constan de:
- Dinero
- Biomasa
- Mano de obra
Desvinculación cooperativa: Anular la relación de vinculo entre el la familia socia y la cooperativa
eléctrica. La desvinculación se puede deber a aspectos tales como:
- No cuenta con recursos para el pago por la energía eléctrica
- Que la cooperativa no cumpla con las expectativas que la familia tenía pensada.
Consumir energía: Representa el consumo mensual de la familia, determinado por el uso que hace de
sus artefactos eléctricos. La cooperativa eléctrica estimará un consumo aproximado para las familias. Si
ésta tiene la capacidad de traspasar el umbral de consumo inicial será mucho más beneficioso para las
familias, siempre y cuando la cooperativa cuente con los volúmenes de biomasa suficiente para tal
efecto. Teniendo en consideración esto se debe tener presente el poder orientar a las familias para que
mantengan un consumo mesurado de energía eléctrica, por lo menos los 5 primeros años, utilizándolo
solo para actividades que sean estrictamente necesarias, como obtención de agua, manutención de
alimentos e iluminación de vivienda.
Pago de consumo eléctrico: El pago por consumo eléctrico consiste en el aporte mensual que la familia
entrega a la cooperativa eléctrica a través de una de las modalidades de pago anteriormente
establecidas.
Se debe tener en consideración que cualquiera sea la modalidad de pago ésta no debe interferir con
29
las actividades económicas de la familia realice (entregar tierras de cultivo agrícola, entregar bosques
manejados que generan un sustento económico, etc.).
Venta de productos: Se define como un conjunto de actividades diseñadas para promover la compra de
un producto. A través de estas ventas, las familias obtienen ingresos.
En este caso como cada familia-socia que ingresa contará con energía eléctrica de manera permanente,
ésta tendrá la opción de utilizarla a su favor para adquirir nuevas tecnologías que vayan en beneficio
directo en el incremento de sus ingresos mensuales. Las áreas que podrían adquirir mayor relevancia
pueden ser aumentar el turismo rural, retomar las actividades en madera, tejidos, etc., así como nuevas
herramientas para trabajar en la agricultura.
Cambio de uso de suelo: Se refiere al cambio que puede sufrir una superficie en el tiempo de acuerdo a
las decisiones del propietario entre otras.
Bajo esta definición se tiene la opción de que cada familia vea la posibilidad de negocio con cada
hectárea de terreno en desuso que posee, bien podría a futuro esta familia generar una nueva fuente de
ingresos si considera cambiar el uso de alguno de sus terrenos para futuras plantaciones de especies de
bosque nativo que con el tiempo se podría convertir en una fuente de biomasa importante, donde la
cooperativa eléctrica podría obtener insumos para continuar con su funcionamiento.
Cambio de actividad económico: Se refiere a la diversificación de la matriz productiva.
En este caso la posibilidad de crecer económicamente gracias a los beneficios de contar con energía
eléctrica.
Como se contará con energía eléctrica de manera permanente, las familias de la Isla pueden observar
nuevos rumbos de progreso con mejoras crecientes en su calidad de vida, así como también que surjan
nuevas oportunidades laborales. Con tal ayuda, ahora podrían enfocarse en generar ingresos a través de
nuevas actividades y no tan solo enfocarse en la agricultura, venta de ovinos, tejidos, etc.
Se abren nuevas puertas, como el mejoramiento al turismo rural, con lo cual se podrían habilitar
viviendas donde se ofrezcan cabañas para turistas o bien sitios para camping. Estas podrían contar con
luz eléctrica que facilite las comodidades para el visitante. Además los habitantes de la Isla podrían
realizar artesanías en madera, mejoramiento en sus cultivos, integración social a través de los medios
de comunicación (internet), aprovechamiento de productos forestales no madereros
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Cambio de nivel socio-económico: Es el cambio de posición de una familia dentro de un grupo social
ligado principalmente a los recursos económicos.
A través del ingreso de la familia en la cooperativa y con la eventual adquisición de energía eléctrica,
se pueden abrir nuevas oportunidades laborales, con lo cual los ingresos familiares pueden aumentar si
la familia lo sabe aprovechar de buena manera.
Entidad: Cooperativa Eléctrica Isla Huapi
Compra biomasa: Es la adquisión de biomasa forestal para su posterior uso en la generación de energía
eléctrica.
El principal recurso que permite la generación de energía eléctrica a Isla Huapi es la entrega de
biomasa forestal por parte de la comunidad a través de hectáreas con bosque, las cuales serán
manejadas y contratadas por la cooperativa.
Producir energía: Se refiere al proceso de transformación de biomasa forestal a energía eléctrica.
En este caso la cooperativa está a cargo de generar energía eléctrica en base a los recursos de la isla,
entregados por las propias familias, por lo que es totalmente independiente y sustentable.
Venta de energía: Es la entrega de energía eléctrica a cambio de una de las modalidad de pago
previamente establecidas. Se puede tener en consideración que el recurso monetario forma parte
importante para la cooperativa eléctrica, debido a que de esta manera se generaran ingresos,
principalmente para la mantención y administración de ésta.
Contratación y administración de predios: Es cuanto a la contratación se refiere al acuerdo de
voluntades que genera derechos y obligaciones para las partes involucradas.
La administración de predios se enfoca a la planeación, organización y coordinación de actividades a
desarrollar para dichos superficies.
Se puede señalar entonces que dentro del siguiente modelo se refiere a la forma de registro y de
organización de las celdas de terreno que estima la cantidad de años en que serán utilizadas.
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Como la Cooperativa eléctrica debe tener sustentabilidad en el tiempo, se verá en la obligación de
contratar predios para futuras plantaciones de especies de bosque nativo que generen cantidades de
biomasa suficientes para producir energía eléctrica a futuro.
Contratación de servicios: Son las negociaciones que se deben realizar a cambio de diversas
prestaciones. La cooperativa se encarga de captar mano de obra, generando planes de trabajo bajo
contrato, donde se fijan horas/hombre a cambio de energía eléctrica para el abastecimiento familiar o
un estipendio monetario. Si la gente de la Isla no genera la suficiente mano de obra, sobre todo para
recolecciones de biomasa, se deberá contratar gente proveniente de la ciudad de Futrono o requerir
mayor inversión de capital.
Realizar mantención: Es la verificación de la calidad de los servicios que entrega la maquinaria. Cada
cierto tiempo (todos los meses), se debe realizar mantención de la maquinaria de la Cooperativa
eléctrica, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento de ésta.
Con los fondos iniciales con que cuenta la cooperativa sumado a los ingresos que se reciben de las
familias por pago de consumo eléctrico se puede financiar estas mantenciones.
Negociar con socios: Estipulación en detalle de los pro y los contra de ambas partes (cooperativa –
familia) y observar en que se podrían ver beneficiados al asociarse.
Bajo este punto la cooperativa deberá negociar de inicio las modalidades de pago con que cada familia
pagará su consumo eléctrico, así como también deberá dejar claro los puntos con los cuales se
comprometerá para otorgar un servicio de calidad a sus socios.
Evalúa mantención de socios: Es el registro del aporte de los beneficiados.
Finalmente la cooperativa como parte administrativa debe evaluar el aporte que sus socios realizan mes
a mes asegurando su permanencia o bien tener presente las posibles desvinculaciones ya sea por
incumplimiento de los contratos, fallos en pagos por consumo, etc.
Entidad: celda de terreno
Actualizar contenido de biomasa: Registro mensual aproximado de lo que aporta en biomasa una celda
de terreno. La entidad celda de terreno, referida al bosque o al tipo de cobertura que corresponda, es el
32
ente más complejo en este modelo, debido a las dinámicas de extracción que se deben utilizar, y por
sobretodo que estas hectáreas se encuentran separadas entre sí, siendo parte de distintos terrenos, con
distintos dueños y diversas condiciones topográficas.
Para su utilización se debe evaluar el tipo forestal presente y su eventual potencial para el incremento
de biomasa. En caso de tener un incremento deficiente, se deben establecer planes de manejo que
aumenten la biomasa presente. De esta forma se trata de transformar diversas unidades en una unidad
homogénea, o al menos con similares características. De esta manera es más fácil establecer planes de
cosecha generales (extrapolando) que aseguren la cantidad de biomasa necesaria para la generación de
energía eléctrica.
Cambio de cobertura: Variación de uso en las celdas de terreno. En ciertos casos será necesario
reemplazar la cobertura de superficie, cambiando algunos usos de suelo hacia uso bosque
principalmente, ya que de este uso se obtendrá la biomasa necesaria para que la Cooperativa eléctrica
pueda funcionar y obtener resultados positivos a futuro.
Producción de cultivos: Es la creación de nuevas fuentes de generación de biomasa. Otra manera de
incrementar el contenido de biomasa podría ser a través del desarrollo de cultivos energéticos. Esto se
debe analizar, ya que se debe tener en consideración el tipo de suelo que forma parte de esta área,
cuantas hectáreas serian destinadas a este tipo de obtención de biomasa, además de observar que estos
futuros cultivos sean compatibles con las actividades agrícolas que realiza actualmente los habitantes
de Isla Huapi.
Cambio de propietario: traspasos de la celda de terreno de un dueño a otro. En la actualidad los
terrenos que se encuentran disponibles en Isla Huapi no se pueden vender ni comprar debido a que son
territorios indígenas, por lo cual estas hectáreas de terreno se suceden de un familiar directo a otro de
generación en generación.
Se cosecha: Es la recolección de la biomasa que genera la celda de terreno, De las hectáreas habilitadas
para obtención de biomasa, se cosecharan mensualmente cantidades acordes a la calidad que se
encuentre el terreno actualmente. Esto con el fin de tener un manejo sustentable del recurso bosque y
adquirir las cantidades de biomasa suficiente para el abastecimiento de las familias que en primera
instancia se encuentren en estado de ingreso en la Cooperativa eléctrica.
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Se convierte: Proceso de transformación de la biomasa a energía eléctrica. La biomasa que se logre
extraer de cada hectárea, debe ser transformada (reducida) para su utilización dentro de la Cooperativa
eléctrica. Para esto quien se hará cargo de este proceso es la misma Cooperativa, la cual dispone de la
implementación y tecnología necesaria.
4.6.3.2 Procesos del Modelo
Actualizar biomasa: Este proceso se refiere al procedimiento que se ejecuta al final de cada mes, con el
fin de tener una idea clara de los volúmenes de biomasa con los cuales cuenta la cooperativa eléctrica,
ya sea biomasa que se pueda extraer de las celdas de terreno, biomasa que se tiene en forma de reserva,
entre otros.
Actualizar población: a través del siguiente proceso se calcula la población actual de la isla y sus
categorías, es una actualización que se realiza mes a mes con el fin de tener una idea clara sobre el
número de habitantes, número de familias, estado socio-económico, actividad económica, entre otros.
Actualizar uso de suelo: Se procede a calcular los cambios que se pueden producir por mes dentro de
las celdas de terreno en cuanto a los usos actuales del suelo.
Actualizar familias: Se ejecuta el proceso que corresponde a la puesta al día del universo familias, es
decir, todos los elementos de una familia que pueden cambiar o no. Se toman en consideración los
datos de las familias ya sea tenencia de tierra, actividad económica, nacimiento o deceso de un
integrante familiar, entre otros.
Actualizar cooperativa: En este proceso de debe realizar una actualización para verificar que miembros
de la cooperativa eléctrica desean retirarse o bien incorporarse como nuevos socios.
También se deberá tener en consideración la continuidad de contratos para aquellos socios que no
cumplan con los acuerdos anteriormente establecidos.
34
Actualizar modelo: Se procede a ejecutar las actividades de actualización de las variables globales del
modelo de forma mensual.
4.6.3.3. Programación
La programación se entiende en palabras simples como la secuencia de cómo va a operar el modelo.
A continuación se presentan las operaciones a realizar dentro del modelo de organización social para el
funcionamiento de una cooperativa eléctrica.
Inicializar sistema: Se indican las características iniciales con las cuales comenzará el modelo.
En un principio se crea una cooperativa eléctrica, con miembros de la comunidad que poseen una
necesidad en común, que en este caso es la falta de energía eléctrica en la localidad.
Para el funcionamiento de esta cooperativa se necesita contar con el apoyo de las familias del lugar que
requieren del servicio y que están dispuestos a pagar por este a través de las distintas modalidades de
pago, y por otro lado con predios que aporten biomasa para la generación de electricidad por medio de
un generador; estos son los principales agentes para poner en marcha la cooperativa eléctrica.
Establecer contratos de abastecimiento: Se refiere a los contratos establecidos entre dos entes que tiene
como fin cooperar entre sí.
En este caso el abastecedor (cooperativa eléctrica) se compromete a vender o prestar servicios de forma
periódica a otra parte denominada suministrada (familias) a cambio de un precio determinado
(biomasa, dinero, mano de obra).
Acumular biomasa: Representa la acción de acopiar cantidades de biomasa con el fin de que ésta sean
suficiente para la generación de electricidad.
Por esta razón se debe evaluar cual es el aporte de este recurso por familia. El hecho de pagar en
consumo de energía eléctrica a través de pago con biomasa es una modalidad de pago opcional para las
familias, pero se debe contar con una cantidad óptima para que la generación de energía sea efectiva,
sobre todo en los plazos establecidos. Por esta razón es que la cooperativa eléctrica deberá encargarse
de realizar contratación de predios para concebir mayores volúmenes de abastecimiento de biomasa.
35
Consumir biomasa: Cantidades de biomasa mensuales que se utilizaran para la posterior generación de
energía eléctrica.
Generar energía: Proceso de producción de energía eléctrica a partir de biomasa forestal. Se debe tener
en consideración que las familias deben comprometerse a realizar su modalidad de pago que escojan
como opción, y por otro lado, la cooperativa debe estar bien organizada realizando mantenciones al
generador cada cierto periodo de tiempo.
Consumo familiar: Cantidad de energía eléctrica utilizada por cada familia de manera mensual. Junto a
esto se establecen las cantidades de biomasa necesarias para poder generar esta cantidad de electricidad
a fin de capear las necesidades de la comunidad a largo plazo.
Cobrar consumo: En esta etapa de la programación se calcula el pago que deberá realizar mes a mes las
familias que sean miembros de la cooperativa eléctrica.
Evaluar miembros de la cooperativa: Es un proceso de información y valoración para la toma de
decisiones y para la mejora que debe realizar la cooperativa eléctrica en casos determinados. Esto se
debe a que se debe observar si se cumplen a cabalidad los compromisos adquiridos para las
modalidades de pago a través de contratos previamente establecidos entre la cooperativa eléctrica y los
socios. Estos compromisos incluyen además de los pagos, participación activa en asistencia a
reuniones, cumplimiento de pagos, etc.
Si los compromisos adquiridos en los contratos se ven truncados, entonces se evaluará la permanencia
del socio dentro de la cooperativa o bien la multa correspondiente a la cual podría ser sancionado.
4.6.4 Conceptos de diseño
Principios básicos: Explica la relación entre principios básicos de conceptos generales, teorías o
hipótesis expandidas en el modelo, y el propósito de este estudio.
Bajo esta definición el concepto general que subyace del modelo es principalmente el cooperativismo
que se crea entre las entidades. El modelo explora el potencial del cooperativismo para el manejo
integrado de los recursos en un entorno de capacidades limitadas. El propósito es crear un laboratorio
que permita explorar el potencial de un determinado número de diseños sociales para ser aplicados en
36
la realidad de comunidades aisladas que estén en la búsqueda de mejorar su calidad de vida. Se busca
establecer las relaciones de dependencia entre los recursos naturales con que cuenta la comunidad, su
estructura social y el mejoramiento en su calidad de vida. El modelo en teoría busca obtener la auto
sustentabilidad de la población. En base a esto, la interacción de los distintos actores que surgen bajo
esta problemática, familias y cooperativa, pretende lograr un objetivo en común que se traduce en la
participación y cooperación de estos actores en la generación de electricidad en base a recursos del
lugar y sin la dependencia de agentes externos.
Emergencia: Se refiere a qué resultados del modelo se esperan para la variación en modos complejos y
quizá, impredecibles cuando se generan cambios en las características particulares de los individuos.
Ante esto se modela el éxito en un modelo cooperativo que provee energía eléctrica en donde
participan todas las entidades comprometidas con el proyecto. La participación de los agentes, familias
y cooperativa, en pos de un objetivo claro y común, genera en el tiempo un sentido de compromiso en
las personas. En este sentido si un actor falla, tendrá consecuencias no solo para las familias en sí, sino
que también para todos quienes se encuentren participando. Con una comunidad y una cooperativa
comprometida y responsable, al alterarse la dinámica del proceso en forma negativa, estas actuaran
para restablecer el orden, y conseguir las metas establecidas.
Adaptación: Se refiere a los rasgos de adaptación tienen los individuos y reglas tienen para tomar
decisiones o cambiar el comportamiento en respuesta a los cambios producidos en ellos mismos o en su
medio ambiente.
Dentro de los mecanismos de adaptación que poseen los agentes esta principalmente el observar
resultados concisos, individuales y comunitarios. De esta manera se acelera el proceso de contagio y
por ende de participación de la comunidad en su totalidad y finalmente su compromiso con el proyecto.
Por otra parte, dentro de las reglas de toma de decisión están los beneficios que se obtienen
participando en los proyectos y las expectativas de las personas que pueden conllevar a obtener
resultados no esperados, y a la desvinculación de la iniciativa, y por otra parte todo lo contrario. En
esto influyen aspectos muy relevantes que están arraigados a esta comunidad en específico, como son
el nivel educacional de la población y además las tradiciones propias de la cultura mapuche-williche.
Objetivos: Si los rasgos de adaptación actúan explícitamente para aumentar en parte la medida del éxito
del individuo al encontrar algún objetivo. Este punto busca señalar exactamente ese objetivo y como se
mide.
37
El alcanzar los objetivos se relaciona estrechamente a los a los beneficios que se obtienen a corto plazo
y con el nivel de participación que existe. Además, se agrega a este aspecto el hecho de que los
requisitos de participación y la entrega de recursos para el proyecto no intervengan con las actividades
económicas familiares en general. Es por esta razón que los indicadores de éxito del proyecto surgen de
elementos cuantitativos en primera instancia, como el número de familias que participan y los recursos
entregados por estas, lo que es una condición para la realización de la iniciativa; y finalmente,
elementos cualitativos, ligados principalmente al logro del objetivo y a la calidad del servicio. El
ingreso de las personas a la cooperativa está ligado a los requisitos que esta impone referente a las
modalidades de pago.
Aprendizaje: En este punto se trata se realiza la pregunta ¿Muchos individuos o agentes (también
organizaciones e instituciones) cambian sus rasgos de adaptación a través del tiempo como
consecuencia de su experiencia? ¿Cómo es el proceso?
Los cambios de conducta están relacionados con los resultados del proyecto que obtienen las familias y
la cooperativa. Si son resultados positivos, la tendencia es que se genere un mayor compromiso y a la
vez, la gente que no se incluye en las primeras etapas, puede sumarse posteriormente al observar
beneficios en sus pares. Por otra parte, si los resultados son negativos, los miembros de la iniciativa
tenderán a desligarse, debido a que comprometen sus propios recursos que podrían ser utilizados en
otra actividad económica.
Predicción: Se refiere a como predicen los agentes las condiciones futuras (ya sea medioambiental o
interna) que experimentarán. Si se considera apropiado ¿Qué modelos internos se asumen que los
agentes usarán en estimar condiciones futuras o consecuencias de sus decisiones?
La forma de evaluar los resultados del proyecto se relaciona en primer lugar con el cumplimiento de los
requisitos que se necesitan para su óptimo funcionamiento por parte de la cooperativa. En este caso, si
no se cuentan con estos requisitos, es factible predecir el fracaso de la iniciativa. A esto se suman las
expectativas de las familias, las cuales deben ser consideradas en un plan predictivo, ya que si estas son
muy altas, puede resultar en un fracaso del proyecto según el punto de vista de la persona, aun así, el
proyecto haya cumplido su objetivo. Se pueden realizar medidas que aseguren que las personas tengan
convicción del proyecto, y que estas tengan un modelo interno que se traduzca en una participación
futura, y decisiones favorables al proyecto, demostrándoles la factibilidad de integrarse a la iniciativa a
través de muestras reales, como por ejemplo casos en comunidades similares. En este caso el modelo es
38
capaz de predecir el funcionamiento de la cooperativa en un periodo de tiempo X, y de esta forma
establecer su medida de éxito.
Sensibilidad: ¿Qué variables de estado interno y medioambiental asumen los individuos para darse
cuenta de sus decisiones y considerarlas? ¿Qué variables de estado de otros individuos y entidades
puede percibir un individuo: por ejemplo, señales que otro individuo puede mandar con o sin
intención?
Las variables de estado interno que poseen los individuos para tomar decisiones e involucrarse en el
proyecto están estrechamente ligadas con la aversión al riesgo de cada uno. En este sentido, una
persona con una alta aversión al riesgo evitará participar, y esperará ver resultados en sus pares para
evaluar una posible participación a futuro. Por otra parte las variables sensibles del modelo son
individuales para cada familia, y están relacionadas a los recursos que estas poseen. Además, la
sensibilidad tiene que ver también con el conocimiento y la información que maneja cada agente
respecto a la iniciativa.
Interacción: Se refiere a qué tipo de interacciones se asumen entre los agentes.
Las interacciones entre los agentes se dan a través de la participación en el proyecto y la posterior
comunicación de los resultados y beneficios. La interacción es directa e indirecta, ya que se cuenta con
la modalidad boca a boca, la observación a familias participantes, capacitaciones, etc. Las instancias
de comunicación directa, se generan a través de la cooperativa, la cual crea actividades de diversa
índole donde puede relacionarse con la comunidad que participa o no en el proyecto.
Estocasticidad ¿Qué procesos se modelan asumiendo que son total o parcialmente aleatorias? ¿Los
individuos forman o pertenecen a agregados que afectan a los individuos o son afectados por ellos?
Dentro de los procesos que se pueden generar en el modelo de manera estocástica son las decisiones
que pueden tomar las familias socias y las no socias. Ya que posiblemente pueden haber factores tanto
internos como externos que afecten su toma de decisiones, además existe la posibilidad que dentro de
los primeros años de funcionamiento, cuando se foresten las hectáreas que se entregan como cuota de
incorporación a la cooperativa eléctrica por parte de las familias o bien se recurra al arriendo de predios
para el abastecimiento futuro de biomasa, se generen incendios o alguna otra eventualidad que resulte
en la pérdida de bosque. Por lo tanto, en este punto es necesario recalcar que las campañas de
39
información sobre los beneficios que entrega esta iniciativa a la población son extremadamente
necesarias.
Colectivos: ¿Los individuos forman o pertenecen a agregados que afectan a los individuos o son
afectados por ellos?
En primera instancia nos encontramos con una comunidad dispersa, sin organización aparentemente, la
que se ve influenciada por la cooperativa eléctrica, formando así un colectivo organizado por entes con
una necesidad en común. Por otra parte, tenemos el caso de que este colectivo ya organizado atraiga
otros individuos por medio del contagio.
Observación: ¿Qué datos del MBA son recolectados para pruebas (tests), comprensión y análisis y
cuando y como son recolectados?
Dentro de las observaciones del modelo se pueden obtener datos tales como los recursos que posee el
lugar (en este caso recurso bosque, mano de obra y recursos económicos), la cantidad de estos recursos
para cada familia, el nivel de participación de los agentes, los potenciales de cada familia, la realidad de
la comunidad en aspectos tales como educación, cultura, religión, economía y política, formas de
organización, entre muchos otros aspectos. Además se observa cómo evoluciona el paisaje, la calidad
de vida, la población en la Isla, entre otras.
4.6.5 Inicialización
La inicialización del modelo es el proceso de determinación de los parámetros del modelo. En palabras
simples ¿Cuál es el estado inicial del mundo del modelo a presentar?
Esto se presenta a continuación:
La creación de la cooperativa eléctrica surge de las necesidades en común de una localidad que no
posee energía eléctrica. Para el funcionamiento de esta cooperativa se necesita contar con el apoyo de
las familias del lugar que requieren del servicio. La cooperativa otorga energía eléctrica a sus usuarios
a través de un generador que trabaja en base a biomasa forestal. Para la obtención de la energía
eléctrica, las familias beneficiadas pueden pagar a la cooperativa con tres modalidades de pago, las
cuales son con predios de un mínimo de 0,5 hectáreas, de las cuales se extraerán las cantidades de
biomasa suficientes para la generación mes a mes de electricidad. Otra forma de pago es a través de
cancelar con dinero su consumo eléctrico, lo cual es aplicable a familias con un ingreso mensual sobre
40
150.000 pesos y finalmente mano de obra para familias que posean integrantes entre 18-45 años de
edad sea hombre o mujer, los cuales puedan aportar parte de sus horas diarias disponibles sin que se
vean afectada su actual actividad económica.
Si la cooperativa eléctrica funciona según los planes acordados, en conjunto con la cooperativa forestal
que se encargue de la biomasa forestal y que en los primeros años las familias hayan cumplido con los
acuerdos adquiridos a sus modalidades de pago, la generación de electricidad a través del tiempo
debería ser de la siguiente manera:
Año Potencia en Kw
0-5 50
5-10 100
10-15 150
15-20 200
El generador para tales propósitos funcionara las 24 horas del día, todos los días del año, utilizando
biomasa forestal nativa específicamente del tipo forestal roble-raulí-coihue.
A través del tiempo, según el compromiso que los usuarios tengan con la iniciativa, logrando alcanzar
las cantidades de biomasa necesarias para solventar la demanda de energía eléctrica mes a mes, los kwh
para cada familia serán mayores, por lo que la energía entregada podrá ser ocupada en variadas
actividades, generando así un bienestar en la calidad de vida de las personas y/o en la creación de
nuevas fuentes laborales.
Finalmente, a las personas que opten por pagar por la energía entregada se les cobrara $136 por kw
h/mes, sumando los cargos fijos correspondientes
Para las familias que entreguen mano de obra se les exige un total de 6 horas diarias, 5 días de la
semana, los meses de marzo hasta noviembre, mientras que en los meses de diciembre hasta febrero las
horas a trabajan aumentan a 8 horas, debido a que la obtención de biomasa seca en esta época es
mayor.
41
4.6.6 Datos de entrada
“El modelo no usa datos de entrada para representar procesos de variación temporal”.
4.6.7 Submodelos
En esta etapa se representan los procesos listados en descripción general de procesos y programación.
En este caso se realiza la representación del proceso de programación a través de un diagrama de flujo
el cual describe el panorama mensual que llevara a cabo el modelo.
Figura 1. Diagrama de flujo, proceso de programación
42
4.7 Diagrama UML
A través de los siguientes diagramas se especifica el modelo en lenguaje UML con el fin de
sistematizar las decisiones que van tomando los agentes presentes en la Isla.
Diagrama de actividades
En UML un diagrama de actividades se usa para mostrar la secuencia de actividades
Figura 2. Diagrama de actividades de procesos llevados a cabo por cooperativa y familia.
43
4.8 Implementación y utilidad del modelo.
En un sistema multi-agente se debe especificar el tipo de organización social que tienen los
agentes. Por organización social se entiende la manera como un grupo de agentes está constituido en un
instante dado, sobre un universo multi-agente. La organización social de un sistema multi-agente está
relacionada con la estructura de los componentes funcionales del sistema a modelar; esto es, sus
características, sus responsabilidades, sus necesidades y la manera como se realizan las comunicaciones
en el sistema.
El modelo que se observa en el siguiente trabajo representa una herramienta elaborada para ser
utilizado de tal manera que en él se pueden conjugar diversos escenarios a los que se puedan someter
los agentes observados, pero principalmente se basa en ordenar a estos de una forma jerárquica y con
ello lograr una organización lo mas óptima posible para la obtención de resultados viables.
El hecho de poder generar energía eléctrica utilizando biomasa forestal aparece como una
interesante posibilidad de agregar valor a los productos del bosque, y mejorar la calidad de vida de
zonas rurales o pequeñas ciudades en donde este tipo de sistemas presenta un alto potencial para su
implementación. A través de la formulación del modelo multi-agente se permite construir un entorno lo
más realista posible sobre las interacciones que se podrían generar, en este caso, las relaciones que se
crean entre una cooperativa eléctrica, familias, y superficies de terreno, lo que resulta beneficioso ya
que se convierte en una herramienta de análisis y apoyo a la toma de decisiones que permita observar
“que pasaría si” se producen determinados cambios.
Los resultados que se esperan obtener del modelo, utilizando el supuesto de una cooperativa
eléctrica en base a la utilización de biomasa que pueda funcionar en una comunidad rural, es observar
cómo será la organización de tal comunidad, la forman en cómo podrían interactuar, el compromiso
que podrían adquirir con la actividades propuestas, sus comportamiento ya sea individuales como
grupales, uso y consumo, para así alcanzar el objetivo en común, en este caso la obtención de energía
eléctrica para la población.
Sin embargo el modelo planteado es solo un bosquejo, ya que si se quieren tener resultados más
concretos se deberá realizar procesos de simulación y validación lo que conlleva a establecer una serie
de restricciones en el comportamiento de los agentes identificados, así como también introducir reglas
de decisión que permitirá ir observando el comportamiento que cada uno de los agentes puede
presentar bajo diferentes escenarios.
44
5. DISCUSIÓN
Isla Huapi es la única isla habitada y las más extensa de las 12 que se encuentran en Lago
Ranco. Pese a esto no cuenta con electricidad para la totalidad de la comunidad, presentando solo
abastecimiento eléctrico para instalaciones básicas como posta y escuela, utilizando generadores en
base a combustible diesel. Esto afecta de sobremanera la calidad de vida de las personas, comunidad
mayoritariamente originaria de la etnia williche y que en términos de estratificación socioeconómica se
ubican en una escala promedio entre 400 y 500 puntos dentro de la ficha CAS, por lo que dentro de las
falencias de la comunidad, al no contar con electricidad, están servicios básicos tales como no poseer
redes de agua potable, además del alto costo de sustitución energética para los vecinos, como el uso de
baterías, velas, viajes de recarga de insumos, etc.
Según lo señalado anteriormente la formación de una cooperativa eléctrica que abastezca a la
comunidad con sus propios recursos y de forma autónoma es una solución potencial, aislando así las
dificultades técnicas y los altos costos económicos que significan importar energía eléctrica desde el
continente. Es por esto que surge la idea de la utilización de energías renovables, principalmente en
base a biomasa forestal nativa, pese a que en la realidad no existen tales recursos que den la opción
para la generación de electricidad por estas vías en la isla, aunque esta alternativa es una ayuda viable y
directa al proceso de electrificación rural en Chile.
A nivel organizativo, la cooperativa eléctrica encabeza esta jerarquía, y está a cargo de las
actividades y de llevar un control de todos estos aspectos. Un elemento fundamental para llevar a cabo
una organización plena es el compromiso que tengan las familias con el proyecto, y por esta razón,
dentro de las complejidades para no lograr este objetivo es que los usuarios no cumplan con sus pagos
o que la comunidad que no está afecta a la cooperativa tengan actitudes irresponsables con esta,
principalmente porque la comunidad de Isla Huapi es mayoritariamente de escasos recursos.
En cuanto a la cooperación de los agentes, esta debe ser global, estableciendo comunicación y
coordinación en distintos niveles para llevar a cabo todas las tareas que el proyecto ha destinado,
finalmente la meta es única y resulta en un beneficio para toda la comunidad participante.
La designación de las formas de pago y la acreditación de que estas serán entregadas a tiempo
es un punto importante, el cual debe estar en constante evaluación, y que necesariamente debe contar
con contratos bien establecidos, los cuales deben ser claros y la hora de otorgarlos a los usuarios se
deben explicar a cabalidad.
Dadas todas estas caracterizas se crea un supuesto del funcionamiento de una cooperativa
eléctrica y con esto, la eventual participación y coordinación de sus distintos agentes.
45
La utilización de un protocolo ODD (Overview, Design concepts, Details) para la
implementación de proyectos comunitarios permite realizar un análisis completo del estado actual de la
comunidad a evaluar. La utilidad del protocolo ODD radica en la verificación de los distintos
escenarios a los que se debe enfrentar para la elaboración de un proyecto, a través del establecimiento
de un propósito definido, las entidades a participar y los conceptos de diseño que tratan puntos
importantes, sobretodo de la percepción de los agentes en distintos escenarios, las posibilidades de
establecer cambios, el compromiso cooperación y la responsabilidad que adquieren estos con el
proyecto, el comportamiento en diversas situaciones y expectativas respecto a las iniciativas. Para la
evaluación de cada uno de estos puntos es necesario hacer una revisión intensiva de la comunidad con
la que se trabajara, y tomar en cuenta sus aspectos culturales, nivel de educación, niveles de ingreso,
entre otros puntos.
El realizar un UML a través de lo que se ve en el modelo propuesto en el protocolo ODD puede
permitir el análisis de una manera más grafica sobre las situaciones a las que se ven comprometidos los
agentes. Por esta razón es que el UML aclara el panorama de las actividades que se realizaran en el
proyecto, estableciendo los pasos a seguir y las etapas del mismo.
Finalmente, la generación de un modelo multi agentes a través de la elaboración de un protocolo
ODD y el posterior análisis con UML permite situarse en los diversos escenarios y/o alternativas que se
presentan en la elaboración de un proyecto, jerarquizar y organizar a los agentes participantes,
establecer actividades, estimar la adaptabilidad de las personas, analizar la interacción entre ellas, y con
esto evaluar los comportamientos individuales de los agentes y la forma en cómo estos se adaptan al
funcionamiento del sistema, y en conclusión, poder estimar la viabilidad de un proyecto y su eventual
continuidad en el tiempo.
Sin embargo, este trabajo está realizado bajo un supuesto, y las condiciones que aquí se asumen no
existen en la realidad. En este sentido, pese al tamaño de la isla relativamente pequeño, no encontramos
una comunidad bien organizada; en ella existen problemas entre sus habitantes, como sucede en
muchos lugares, por lo que el trabajo inicial que se debe hacer al comenzar un proyecto comunitario es
evaluar los problemas reales, incluyendo las necesidades en común, y bajo estos resultados se deben
entablar las formas de organización. Pese a estas circunstancias, en este trabajo se dan las pautas para
generar futuros proyectos, en los cuales se deben considerar datos reales relacionados con la toma de
decisiones de los distintos agentes involucrados.
46
6. CONCLUSIÓN
La coordinación de una organización social es complicada, ya que se deben tomar en cuenta
todos los procesos que se ejecutan al interior de esta. Es por esta razón que para optimizar esta
coordinación es necesario establecer las distintas etapas a seguir, y la formar en que estas se realizan.
La utilización de un modelo multi-agente permite ordenar sistemas complejos, en donde
confluyen una gran variedad de entidades, las cuales son autónomas, heterogéneas e independientes,
tienen metas y objetivos diversos pero realizan interacciones entre ellos y en el entorno donde están
sumidos. Los modelos multi-agentes facilitan el modelado de estos sistemas, experimentando con la
realidad a través de modelos, de una forma poco tradicional, yendo de lo básico a los mas complejo.
Por otra parte, la utilización de un protocolo ODD permite ordenar el proyecto de tal forma que
sea claro para quien lo lea, sea cual sea el área en el que se desempeñe; aclarando todos los aspectos
posibles que son relevantes a la hora de formular un modelo.
El lenguaje de visualización UML por su parte, permite modelar distintos tipos de sistemas y
organizaciones del mundo real, no solo del área informática, por lo que su aplicación es estándar.
Lo innovador de utilizar un protocolo ODD, y la visualización de este bajo el lenguaje UML, es
la facilidad de interpretación que tiene como resultado para quien lo evalúa, y para quienes participan
de la iniciativa comprometida.
47
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50
ANEXO
51
Anexo 1: Ubicación de Isla Huapi, Comuna de Futrono.
52
Anexo 2: Isla Huapi, vista de Google Earth
53
Anexo 3: Barcaza de transporte, Isla Huapi- Futrono
Anexo 4: Mapa de puntos de importancia dentro de Isla Huapi
54
Anexo 5: Fotografía de vegetación presente en Isla Huapi
55
Anexo 6: Vista de la Montaña Tren- Tren, Isla Huapi.
