Contrastado con claseTema impartido en la clase 24, sábado 17 de octubre de 2026. La reconstrucción bibliográfica previa se conserva y queda contrastada con la sesión. También contrastado con la presentación C-3 (págs. 5, 6, 7, 8, 9 y 26 de la presentación 4a) y C-7 (págs. 5 y 9 de la presentación 4a de octubre).
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Unidad 4 · Modelación y simulación · 4.2

Acumulaciones y tasas de cambio: niveles y flujos

Todo sistema que cambia en el tiempo se reduce a dos piezas: cosas que se acumulan (los niveles) y ritmos que las llenan o las vacían (los flujos). La bañera es la metáfora que lo vuelve evidente.

Nivel = acumulaciónFlujo = tasaHábito de las acumulacionesPresentación 4a · lectura L-16
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De las grabaciones a la práctica

Las clases 18 y 19 desarrollan acumulaciones, entradas, salidas y notación de Forrester. La clase 24 convierte oralmente las casas con teléfono en nivel inicial cero y las instalaciones en flujo (capítulo 10); sus capturas muestran el enunciado y los diagramas causales, no el diagrama de flujos y niveles. Las cifras de reservas son supuestos editoriales; la interpretación de cobertura de teléfonos declara un umbral de menos de una casa.

Los capítulos son síntesis editorial contrastada con VTT y capturas. Las lecturas, presentaciones y videos siguientes conservan sus fuentes propias. Los laboratorios comparten los mismos cálculos con las páginas de clase.

Una reserva, dos flujos

Ejemplos discutidos en la clase 18. Las cifras y capacidades son supuestos de esta práctica; no son datos de una escuela o recipiente real.

30 litros en el paso 0. Flujo neto solicitado: 6 por paso.

025507510005101520Pasos de tiempoLitros
Litros

La reserva se limita entre 0 y 100. En un límite, la entrada excedente se rechaza y no puede retirarse más de lo disponible. Entrada = salida mantiene el nivel aunque ambos flujos estén activos.

✎ CuestionarioComprobar lo aprendido en las grabacionesAciertos 0 · 0/3
1

En el caso de teléfonos, ¿qué representa el flujo de instalaciones?Clase 24 · capítulo 10 · /clase-24#cap-10 · pregunta original del portal

2

Una escuela tiene 300 estudiantes, entran 20 y se retiran 12 en un año. Sin otros cambios, termina con…Clase 18 · capítulo 10 · /clase-18#cap-10 · pregunta editorial basada en la sesión

3

¿Por qué PV puede ser auxiliar en este modelo?Clase 19 · capítulo 03 · /clase-19#cap-03

00

El hábito de las acumulaciones

presentación 4a · pág. 5

La presentación abre la simulación con un hábito de la Waters Foundation: «Presta atención a las acumulaciones y sus tasas de cambio». Según su tarjeta, «un Pensador Sistémico ve cantidades de material o información que se han acumulado o disminuido a través del tiempo».

Preguntas que hacer
  • ¿Qué elementos en un sistema puedo ver, sentir, contar o medir como cantidades que cambian a través del tiempo, p. ej. el nivel de felicidad?
  • ¿Qué tan rápido (o lento) aumentan o disminuyen estas acumulaciones?
  • ¿Cómo impacta una acumulación a otros elementos en un sistema?
  • ¿Qué pasaría si una acumulación alcanza un punto de inflexión?

En el póster de los catorce hábitos que usa el curso es el número 12, igual que en el curso de hábitos del portal.

01

Acumulaciones y tasas de cambio

presentación 4a · págs. 6 a 8

Las acumulaciones son reservas: el agua en una bañera, el dinero en el banco, los libros de una biblioteca, los platos sucios del fregadero. Hay acumulaciones que se quieren aumentar, como los amigos o la felicidad, y otras que se quieren disminuir, como las malezas o los conflictos. Se logra prestando atención a la acumulación y a las tasas de cambio que la afectan: en lenguaje de sistemas, los flujos. «La entrada o el grifo de la bañera aumentan el nivel. El flujo de salida o drenaje de la bañera disminuye el nivel».

El baño para pájaros lo muestra: el nivel del agua cambia por la manguera, la evaporación del sol, las gotas que salpican y las aves que beben. «Las acumulaciones son cosas que cambian. Son los sustantivos de los sistemas». Unas son concretas y fáciles de medir —los animales de un bosque, los estudiantes de una escuela, la gasolina de un tanque— y otras abstractas, como el miedo o el estrés, que se perciben más de lo que se miden.

La escuela que pierde estudiantes

Un director atrae estudiantes con recorridos y publicidad, pero la matrícula sigue bajando: muchos se van a una escuela con clases más pequeñas. Atender sólo el flujo de entrada y no el de salida deja un nivel que decrece.

La confianza como nivel

No todo nivel se cuenta: la amabilidad, el respeto o la confianza también se acumulan. Si lo que la aumenta domina a lo que la disminuye, crece con el tiempo; si no, baja.

02

El diagrama de Forrester

presentación 4a · págs. 9, 12 y 26 · L-16 · págs. 6 y 7

A la variable de nivel se le asocia un rectángulo y a la de flujo un ícono que recuerda una válvula, «cuya apertura se regula precisamente mediante el flujo que representa esta variable»; las variables auxiliares se dibujan con círculos. Una nube marca una fuente o un sumidero que queda fuera del sistema. El resultado es el diagrama de Forrester, o de flujos y niveles.

La lectura L-16 define cada elemento. Conviene tener las definiciones a mano, porque una pregunta puede dar una de ellas y pedir el elemento, o al revés.

ElementoQué representa, según L-16
Nivel o variable de estado · rectánguloLos elementos «que muestran en cada instante la situación del modelo, simulan una acumulación y varían solo en función de los flujos».
Flujo · válvulaFunciones temporales que «recogen las acciones resultantes de las decisiones tomadas en el sistema, determinando las variaciones de los niveles».
Variable auxiliar y constante · círculo«Cálculos intermedios y valores fijos, respectivamente, que permiten una visualización mejor de los aspectos que condicionan el comportamiento de los flujos». Una constante no cambia en el tiempo, como una tasa de natalidad.
Nube«Una fuente o un sumidero de material que puede interpretarse como un nivel que no es importante para el modelador y es prácticamente inagotable».
Canal de información · flechaTransmite «informaciones que por su naturaleza no se conservan»; las magnitudes físicas entre flujos y niveles van por los «canales de material».
RetardoSimula «el tiempo que demora la transmisión de los materiales o las informaciones»: entre la siembra de una semilla de maíz y la cosecha de la mazorca hay un retardo de unos 90 días.
LlenadoVaciadoAgua en la bañera

Lo que hace un nivel se escribe con sus flujos. Para el capital de la página 26, con depósitos que entran y retiros que salen:

depósitosretirosCAPITAL
✔ Un nivel es la integral de sus flujos

dCAPITAL(t)/dt = depósitos(t) − retiros(t), es decir, CAPITAL(t) = ∫₀ᵗ (depósitos(τ) − retiros(τ)) dτ + C. El nivel sube cuando las entradas superan a las salidas, baja en el caso contrario y se queda quieto cuando son iguales, aunque los dos flujos sean grandes.

03

Dos piezas: nivel y flujo

Para simular un sistema dinámico solo necesitas distinguir dos tipos de variable. Un nivel (acumulación o stock) es una cantidad que existe en un instante. Un flujo (tasa o flow) es la velocidad a la que ese nivel se llena o se vacía. Confundirlos es la raíz de casi todos los errores al pensar el cambio en el tiempo.

Nivel · stock · acumulación

Una cantidad que existe en un instante y guarda la historia del sistema. Se mide en unidades a secas: litros, personas, quetzales, toneladas. Es lo que verías en una fotografía. Solo cambia a través de sus flujos.

agua en la bañera · población · saldo · deuda · inventario

Flujo · flow · tasa

Un ritmo de cambio por unidad de tiempo: una actividad. Se mide con un «por tiempo»: litros/minuto, nacimientos/año, quetzales/mes. Para verlo necesitas una película, no una foto. Un flujo de entrada suma; uno de salida resta.

grifo · desagüe · nacimientos · gasto · ventas

Nivel(t) = Nivel(0) + ∫₀ᵗ (entrada − salida) dτel nivel acumula (integra) el flujo neto en el tiempo
Nₜ = Nₜ₋₁ + (entradaₜ − salidaₜ) · dtversión discreta (método de Euler, dt = 1) — la que integra el simulador
✔ El nivel integra; el flujo es la derivada

El nivel es la suma acumulada de todo lo que ha entrado y salido; el flujo neto es la tasa a la que ese nivel cambia ahora mismo. Un simulador de sistemas no hace más que repetir esa suma paso a paso —lo que en la modelación dinámica (3.6) vimos como integración de Euler.

04

La analogía de la bañera

Meadows

Donella Meadows abre Thinking in Systems con la imagen más simple posible de un sistema: una bañera. El agua acumulada es el nivel (el stock). El grifo es el flujo de entrada. El desagüe es el flujo de salida. Nada más. Con esas tres piezas ya aparece todo el comportamiento dinámico.

Fíjate en lo que no puedes hacer: no puedes subir el agua «a mano». Solo puedes abrir o cerrar el grifo y el desagüe, y esperar. El nivel es un resultado de los flujos, nunca algo que se fija directamente. Esa es la primera lección —y la más contraintuitiva— de pensar en acumulaciones.

✔ Tres desenlaces, un solo criterio

El nivel sube mientras la entrada supere a la salida; baja cuando la salida supere a la entrada; y se mantiene cuando ambas se igualan —aunque el agua siga corriendo a chorros. Lo que decide no es cuánta agua hay, sino el balance de los flujos.

05

Laboratorio: abre el grifo

interactivo

Ajusta el grifo y el desagüe, elige un nivel inicial y luego arrastra el tiempo para ver cómo se acumula el agua paso a paso. Observa la curva del nivel a la derecha: la misma estructura de flujos produce siempre la misma forma.

StockFlowSim · la bañera de niveles y flujos

Mueve el grifo (entrada) y el desagüe (salida), y luego arrastra el tiempo para ver cómo el nivel acumula el flujo neto. El nivel es la memoria de todo lo que ha entrado y salido.

Entra más de lo que sale: el nivel sube. Seguirá subiendo mientras el grifo supere al desagüe, sin importar cuánta agua haya ya acumulada.
entrada 9salida 3100 L

nivel = agua acumulada · flujos = grifo y desagüe

borde 100
t = 0nivel en el tiempo →t = 40
LlenándoseEl grifo gana: cerrar un poco el grifo hace subir el nivel más despacio, pero no lo baja.
Flujo neto+6 L/paso
Nivel en t = 40100 L
Nivel final100 L
EventoRebalsa en t = 12

▣ Un nivel solo cambia por sus flujos: no puedes fijarlo a mano, solo abrir o cerrar el grifo y el desagüe. Por eso el apalancamiento de un sistema vive siempre en sus flujos —y en los bucles que los gobiernan.

✔ Qué observar en el simulador

Pon la entrada igual a la salida: la curva se aplana aunque los dos chorros estén abiertos (equilibrio dinámico). Ahora, con la bañera llenándose, baja un poco el grifo sin cerrarlo del todo: el nivel sigue subiendo, solo que más despacio. Para que baje de verdad, la salida tiene que superar a la entrada. El nivel también cambia siempre gradualmente: nunca da saltos.

06

Cómo se comporta un nivel

De la bañera salen cuatro reglas que gobiernan cualquier acumulación, desde una población hasta una cuenta bancaria o la atmósfera del planeta.

1

Solo los flujos cambian el nivel

No se puede fijar una acumulación directamente: solo se abre o se cierra un flujo. Por eso el punto de apalancamiento de un sistema vive siempre en sus flujos y en los bucles que los gobiernan.

2

Manda el balance, no la cantidad

Sube si entrada > salida, baja si entrada < salida, se mantiene si entrada = salida. El equilibrio es un empate de flujos, no la ausencia de flujo: el agua puede correr con fuerza y el nivel no moverse.

3

El nivel cambia despacio (amortigua)

Aunque abras el grifo de golpe, el agua sube paso a paso: los niveles no dan saltos. Esa inercia desacopla la entrada de la salida y convierte al stock en un amortiguador que da estabilidad y memoria al sistema —y también demoras (3.7).

4

El nivel es memoria acumulada

Un stock guarda el registro de toda la historia de sus flujos. Dos sistemas con los mismos flujos hoy pueden tener niveles muy distintos porque llegaron por caminos distintos: el pasado sigue presente en la acumulación.

✕ El error más común: confundir el flujo con el nivel

Un gobierno «reduce el déficit» y todos celebran que baja la deuda. Pero el déficit es un flujo (lo que se pide prestado cada año) y la deuda es el nivel. Mientras el déficit siga siendo positivo —aunque sea menor— entra más de lo que se paga y la deuda sigue creciendo. La deuda solo baja cuando los pagos superan al nuevo endeudamiento. Bajar la tasa de llenado no vacía la bañera.

07

Distinguir niveles de flujos

✔ Dos pruebas rápidas

Prueba de la instantánea. Si detienes el tiempo y tomas una foto, ¿lo puedes seguir midiendo? Si sí, es un nivel (existe en el instante). Si desaparece porque era una actividad, es un flujo. Prueba de las unidades. Si la variable lleva un «por unidad de tiempo» (por minuto, por año), es un flujo; si se mide sin el «por tiempo», es un nivel.

Nivel (stock)Flujo de entradaFlujo de salida
PoblaciónNacimientos, inmigraciónMuertes, emigración
Agua de un embalseLluvia, ríosEvaporación, riego, turbinas
Saldo de una cuentaIngresos, depósitosGastos, retiros
Deuda públicaNuevo endeudamientoPagos de capital
Inventario de una tiendaProducción, comprasVentas, mermas
BosqueCrecimiento, reforestaciónTala, incendios
CO₂ en la atmósferaEmisionesAbsorción de océanos y bosques
✕ El mismo error, otra bañera: el clima

«Bajamos la tasa de emisiones, así que el CO₂ acumulado bajará.» No: las emisiones son el flujo de entrada y el CO₂ atmosférico es el nivel. Mientras las emisiones superen a la absorción, la concentración sigue subiendo, solo que más lento. Estabilizar el nivel exige que la entrada baje hasta igualar a la salida —no basta con reducir el ritmo.

08

Por qué importa en este curso

Niveles y flujos son el vocabulario base de la Unidad 4. Con ellos se traduce un diagrama de ciclos causales a un diagrama de flujos ejecutable —el salto que da la próxima lección, De ciclos causales a flujos (4.3)— y se arma un modelo en VENSIM (4.4), donde cada nivel es una caja y cada flujo una válvula. Sobre esta base descansan la modelación dinámica y los arquetipos sistémicos, porque todo arquetipo es, en el fondo, una manera en que los flujos llenan y vacían niveles.

Es también, literalmente, el Hábito 12 del pensador sistémico: «atiende las acumulaciones (stocks) y sus tasas de flujo». Quien lo domina deja de reaccionar a los niveles y empieza a intervenir donde de verdad se puede: en los flujos.

✔ Dónde está el apalancamiento

Como un nivel solo se mueve por sus flujos, el apalancamiento nunca está en el stock: está en los flujos y en los bucles de retroalimentación que los regulan. Cambia una tasa y cambias la trayectoria de toda la acumulación.

09

Procedencia

Las páginas de la presentación 4a

El hábito de las acumulaciones, los niveles y los flujos, el diagrama de Forrester y el acumulador con su integral.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 05

Reconoce el impacto de las acumulaciones y sus tasas de cambio

La tarjeta del hábito 12 invita a reconocer cantidades acumuladas y cómo varían.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 09

Representación gráfica de variables de flujo y de nivel: diagrama de Forrester

Rectángulos, válvulas, auxiliares y nubes convierten influencias en niveles y flujos.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 05

Presta atención a las acumulaciones y sus tasas de cambio

La tarjeta del hábito 12 de la Waters Foundation: el pensador sistémico ve cantidades de material o información que se han acumulado o disminuido a través del tiempo, con sus cuatro preguntas.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 06

Acumulaciones (niveles) y tasas de cambio (flujos)

Las acumulaciones como reservas —dinero en el banco, libros en una biblioteca, platos sucios en el fregadero— y los flujos como las tasas de cambio que las llenan o las vacían, con la bañera como diagrama.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 07

Explorando acumulaciones

El baño para pájaros: el nivel del agua cambia por la manguera, la evaporación, las salpicaduras y las aves que beben. Acumulaciones concretas y abstractas: «son los sustantivos de los sistemas».

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 08

Otros ejemplos de acumulaciones y tasas de cambio

La escuela que atrae estudiantes pero no los retiene: se atiende el flujo de entrada y no el de salida, y la matrícula baja. La confianza como acumulación intangible.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 09

Representación gráfica de variables de flujo y de nivel: diagrama de Forrester

El rectángulo del nivel, la válvula del flujo en sus dos formas de dibujo y el círculo de las variables auxiliares: el diagrama de Forrester o de flujos y niveles.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 26

Comportamiento de flujos de entrada y salida de un acumulador

El nivel CAPITAL con sus flujos depósitos y retiros: la derivada del nivel es la diferencia de los flujos y el nivel es su integral más una constante.

Qué es del curso y qué es del portal

Del curso son el hábito 12 y sus preguntas, los ejemplos de la bañera, el baño para pájaros, la escuela y la confianza, la notación de Forrester y la ecuación del acumulador, de la presentación 4a; la lectura L-16 desarrolla los mismos elementos, y de sus páginas 6 y 7 salen las definiciones de la tabla, retardos incluidos.

Del portal son el laboratorio de la bañera y las secciones sobre cómo se comporta un nivel y cómo distinguirlo de un flujo, que reconstruyen el marco de Forrester, Meadows y Sterman. Las grabaciones de las clases 18–24 se reconcilian en el bloque de procedencia y práctica de esta lección.

10

Cuestionario

práctica
✎ CuestionarioFlujos y niveles (stocks & flows)Aciertos 0 · 0/13
1

¿Cuál de estas variables es un NIVEL (acumulación / stock) y no un flujo?Meadows, cap. 2

2

Una variable medida en «unidades por unidad de tiempo» (litros/minuto, nacimientos/año) es necesariamente…

3

En la bañera, el nivel del agua se mantiene constante cuando…

4

Una bañera se está llenando. ¿Cuál es la ÚNICA manera de hacer que el nivel del agua baje?

5

Un gobierno reduce su déficit anual (sigue gastando más de lo que recauda, pero un poco menos que antes). ¿Qué le pasa a la DEUDA total?Meadows, cap. 2

6

Aunque abras el grifo de golpe hasta el máximo, el agua acumulada en la bañera…

7

Si detienes el tiempo y tomas una fotografía instantánea del sistema, ¿qué puedes seguir midiendo?Meadows, cap. 2

8

La relación matemática entre un nivel y sus flujos es que el nivel…Forrester; Meadows

9

Según la tarjeta del hábito 12, ¿qué ve un pensador sistémico?presentación 4a · pág. 5

10

En el lenguaje de sistemas de la presentación, ¿cómo se llama la tasa de cambio que influye en el nivel de una acumulación?presentación 4a · pág. 6

11

Una escuela atrae cada vez más visitas e inscripciones, pero su matrícula sigue bajando. Según la presentación, ¿qué está pasando?presentación 4a · pág. 8

12

En un diagrama de Forrester, ¿con qué figura se representa una variable de nivel?presentación 4a · pág. 9

13

Si un nivel tiene un flujo de entrada de depósitos y uno de salida de retiros, ¿qué expresa dCAPITAL/dt?presentación 4a · pág. 26

Flujos y niveles (stocks & flows)

Contrastado con la presentación 4a y la lectura L-16 del curso. Teoría de Sistemas 1 (722) · USAC.