Visto parcialmente en claseÚltima sesión vinculada: clase 24. Las clases 19–21 muestran construcción, INTEG, parámetros y corridas. La clase 24 desarrolla los usos del modelado para aprender, explicar e intervenir, así como teoría, datos, validación, réplica, reconstrucción y construcción. Los modelos probabilísticos se mencionan sin desarrollarse. El almacén mantiene su procedencia audiovisual; los pasos temporales de las distintas fuentes no se mezclan. También contrastado con la presentación C-3 (págs. 17, 23, 27, 28, 29, 30, 34, 35, 36, 38, 39, 40, 41, 53, 57, 58, 59 y 56 de la presentación 4a) y C-7 (págs. 15, 16, 19 y 23 de la presentación 4a de octubre).
Abrir la clase 24 →
Unidad 4 · Modelación y simulación · 4.4

Simular sistemas con Vensim

Un diagrama de niveles y flujos no solo se dibuja: se corre. Vensim toma esa estructura, integra sus ecuaciones en el tiempo y te muestra la conducta que emerge.

Vensim PLEPresentación 4aEl préstamo bancario, resuelto
▶

De las grabaciones a la práctica

Las clases 19–21 muestran construcción, INTEG, parámetros y corridas. La clase 24 desarrolla los usos del modelado para aprender, explicar e intervenir, así como teoría, datos, validación, réplica, reconstrucción y construcción. Los modelos probabilísticos se mencionan sin desarrollarse. El almacén mantiene su procedencia audiovisual; los pasos temporales de las distintas fuentes no se mezclan.

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.

Reproducir la epidemia corregida

La demostración de la clase 19 falló por su configuración. La clase 20 retoma PI₀ = 10, PT = 100, IPC = 0.15 y TNC = 0.025. Compare los pasos de integración sin mezclar las corridas.

PV = PT − PI; TC = IPC × TNC × PI × PV; PI siguiente = PI + Δt × TC. Cambiar IPC es un escenario exploratorio del portal.

Tiempo 0: 10.00 infectados, 90.00 vulnerables; flujo de contagio 3.38 personas por unidad de tiempo.

02550751000510152025Tiempo del modeloPersonas
InfectadaVulnerable

Modelo didáctico cerrado sin recuperación: PI + PV = 100. Las unidades de TNC deben hacer que TC sea personas/tiempo. No es una predicción sanitaria. Fuente y corrección en clase 20.

✎ CuestionarioComprobar lo aprendido en las grabacionesAciertos 0 · 0/5
1

¿Qué distingue el modelado para la explicación?Clase 24 · capítulo 05 · /clase-24#cap-05 · pregunta original del portal

2

Una simulación se ejecuta sin errores. ¿Qué falta antes de usarla para intervenir?Clase 24 · capítulo 06 · /clase-24#cap-06 · pregunta original del portal

3

¿Qué añade el modelado de reconstrucción al esquema de réplica?Clase 24 · capítulo 07 · /clase-24#cap-07 · pregunta original del portal

4

¿Cómo terminó el intento de simular la epidemia en la clase 19?Clase 19 · capítulo 08 · /clase-19#cap-08

5

¿Qué cambia al comparar la presentación de epidemia con la corrida corregida de clase?Clase 20 · capítulo 04 · /clase-20#cap-04 · pregunta editorial basada en la sesión

00

Los componentes de un modelo

presentación 4a · pág. 28

La presentación señala cada pieza en el modelo de crecimiento de una población con recursos limitados: la población es la variable de estado, los nacimientos y las muertes sus flujos, el coeficiente de carga una variable auxiliar, las tasas son parámetros y K, la capacidad del medio, una variable exógena.

Los componentes de un modelo

Es el modelo de crecimiento de una población con recursos limitados. Elija para cada elemento el componente que le corresponde.

Ecuaciones

  • Nacimientos: Tasa Natalidad * Población
  • Muertes: Tasa Mortalidad * Población
  • Coef. Carga: (K − Población) / K
  • Cambio de población por tiempo: (Nacimientos − Muertes) * Coef. Carga
  • Población: INTEG((Nacimientos − Muertes) * Coef. Carga, 60)

Escenario

  • Población inicial = 60 individuos
  • Tasa Natalidad: 0.085
  • Tasa Mortalidad: 0.035
  • K = 6000 individuos

Crece en S: la mitad de K se alcanza hacia t = 91.9 y en t = 100 hay unos 3599 individuos.

01

Fases, ventajas y herramientas

presentación 4a · págs. 17, 27, 29 y 53

Construir un modelo de simulación pasa por 6 fases, con regresos a las anteriores cada vez que algo no cuadra: definición del problema, conceptualización, formalización, comportamiento, evaluación, explotación.

Cuándo conviene simular

  • No existe un modelo matemático que describa el sistema.
  • El procedimiento analítico es demasiado complejo.
  • Se quiere experimentar antes de construir el sistema.
  • Es imposible experimentar sobre el sistema real.
  • Experimentar sobre el sistema real no sería ético.
  • El sistema evoluciona demasiado despacio para observarlo.
  • Se quiere estudiar el sistema en tiempo real.

Inconvenientes

  • Construir el modelo cuesta tiempo y dinero.
  • Se puede omitir una variable clave.
  • No se puede saber qué tan imprecisos son los resultados.

Ambientes de desarrollo

Professional DYNAMO · STELLA / i-think · Mosaikk-SimTek · PowerSim · VenSim

02

Para qué y cómo se modela

presentación 4a · págs. 38 a 40 y 57 a 59

Modelado para el aprendizaje

Lo real se percibe y forma un modelo mental; al formalizarlo y simularlo, la simulación reformula ese modelo mental. Se aprende de manera informal y luego formal.

pág. 38

Modelado para la explicación

Además de aprender, el modelo sirve para explicar a otros cómo funciona el sistema.

pág. 39

Modelado para la intervención

El modelo se vuelve la referencia para actuar sobre la realidad.

pág. 40

Modelado de réplica

Parte de una realidad que inspira una teoría; con la matemática y la toma de datos se modela, se valida al confrontarlo con la realidad y se actúa sobre ella.

pág. 57

Modelado de reconstrucción

El mismo recorrido, convertido en un ciclo de aprendizaje: lo que se aprende al validar vuelve a la teoría.

pág. 58

Modelado de construcción

La realidad inspiradora y la intervenida son la misma: el modelo construye una perspectiva de la realidad mediante un proceso de investigación.

pág. 59

Modelar para aprender, explicar e intervenir

Recorra las relaciones y compare los tres usos con los tipos de modelado. Clase 24 · capítulos 4–7; presentación 4a, páginas 38–40 y 57–59.

Modelado para el aprendizaje

Lo real se percibe y forma un modelo mental; al formalizarlo y simularlo, la simulación reformula ese modelo mental. Se aprende de manera informal y luego formal.

  1. 1Lo real
  2. 2Percepción
  3. 3Modelo mental
  4. 4Modelo formal
  5. 5Reformular la comprensión

↶ La interpretación del modelo formal permite reformular el modelo mental.

Relación 1: Lo real. El diagrama es una síntesis editorial de la explicación.

Notaciones de un modelo formal

La clase distingue el modelo mental de su representación formal: puede expresarse con notación DSRP, relaciones o ciclos causales y flujos y niveles. El modelo se puede interpretar y discutir antes de simularlo.

Clase 24 · 00:34:28–00:35:15 · cues 263–271. DSRP normaliza «SRP» del reconocimiento automático, conforme a las notaciones del curso.

Datos observados y variables estocásticas

El profesor contrasta las tasas constantes simplificadas con variables basadas en probabilidad. Menciona distribuciones de probabilidad y funciones de Vensim, tablas de valores observados en distintos momentos y semillas para generar datos aleatorios. Los datos y la teoría deben contrastarse para validar el modelo.

Clase 24 · 00:45:37–00:48:32 · cues 392–427. Es una introducción: no se selecciona una distribución ni una semilla concreta y no se implementa un modelo estocástico en esta sesión.

Distinga el propósito y el aprendizaje

Un equipo presenta su diagrama a quienes trabajan en el sistema, explica las relaciones y recoge sus observaciones. ¿Qué uso se destaca?

Situaciones y recorridos redactados por el portal. La clase explica estos usos y tipos; no desarrolla una simulación probabilística.

03

El préstamo bancario

presentación 4a · págs. 23, 34 y 35

El ejercicio de la presentación: un préstamo de $2,000.00 al 5 % mensual y otro banco que perdona $1,000.00 pero cobra el 10 %. La perspectiva 1 supone que no se paga y el saldo se acumula: el saldo y sus intereses forman un ciclo de refuerzo.

El préstamo, mes a mes

Banco 1: $2,000.00 al 5 % mensual. Banco 2: $1,000.00 al 10 % mensual. Sin pagos, el saldo acumula el interés de cada mes.

Clase 21: el cálculo con tasas negociadas y los saldos iniciales completos favorece al banco 2 a 24 meses. La conclusión oral difiere; el portal conserva la aclaración en la sesión. Estos son ejercicios del curso.

Banco 1: $3,591.71

Banco 2: $3,138.43

A los 12 meses conviene el banco 2: debe $453.28 menos.

05,00010,00015,00020,0000102030MesesSaldo ($)cruce: mes 14.9
Banco 1Banco 2

Los saldos se cruzan a los 14.9 meses: antes conviene el banco 2, que empieza debiendo menos; después, el banco 1, que crece más despacio. Con un TIME STEP menor que un mes Vensim daría otras cifras: el banco cobra una vez al mes.

PreguntaMesesBanco 1Banco 2Conviene
a)12$3,591.71$3,138.43banco 2
b)24$6,450.20$9,849.73banco 1
c)14$3,959.86$3,797.50banco 2
d)24$3,216.87$2,563.30banco 2
◆ Si se paga cada mes (perspectiva 2)

La presentación no dice cómo se paga. Si cada mes se abona la misma parte del capital más el interés del saldo, en 12 meses los dos bancos cobran los mismos intereses, $650.00, y el banco 2 sale $1,000.00 más barato: justo lo que perdona. En el diagrama de la página 35, la flecha de la duración al pago mensual debería ser negativa.

RECETA PARA VENSIM PLE · PRESENTACIÓN 4A · PÁGS. 23 Y 34

El préstamo bancario sin pagos

1 · Model › Settings

  • INITIAL TIME = 0
  • FINAL TIME = 24
  • TIME STEP = 1
  • Units for Time = Month
  • Integration Type = Euler

2 · Variables y ecuaciones

VariableTipoEcuaciónUnidades
Saldo banco 1NivelINTEG(Intereses banco 1, 2000)Dollar
Intereses banco 1FlujoTasa banco 1 * Saldo banco 1Dollar/Month
Tasa banco 1Constante0.051/Month
Saldo banco 2NivelINTEG(Intereses banco 2, 1000)Dollar
Intereses banco 2FlujoTasa banco 2 * Saldo banco 2Dollar/Month
Tasa banco 2Constante0.11/Month

3 · Simular y comprobar

  • Mes 12: banco 1 $3,591.71, banco 2 $3,138.43 → a) conviene el banco 2.
  • Mes 24: banco 1 $6,450.20, banco 2 $9,849.73 → b) conviene el banco 1.
  • Mes 14: banco 1 $3,959.86, banco 2 $3,797.50 → c).
  • Con tasas de 0.02 y 0.04, mes 24: banco 1 $3,216.87, banco 2 $2,563.30 → d) conviene el banco 2.

Con FINAL TIME = 24 la tabla de resultados da los cuatro meses. Con un TIME STEP menor que 1 Vensim cobraría el interés más de una vez al mes y las cifras subirían.

04

¿Qué es Vensim?

Vensim es un programa de Ventana Systems para construir y simular modelos de dinámica de sistemas: el método que Jay Forrester creó en el MIT para estudiar cómo la estructura de un sistema —sus acumulaciones y sus bucles— produce su comportamiento en el tiempo.

La idea es simple y poderosa: en lugar de escribir código, dibujas el sistema como un diagrama de niveles y flujos, le pones ecuaciones a cada variable y pulsas Run. Vensim resuelve numéricamente el modelo y te devuelve las curvas de comportamiento: cómo evoluciona cada variable a lo largo del tiempo.

Es la herramienta con la que esta unidad convierte lo conceptual —los ciclos causales y los arquetipos— en un modelo que se puede experimentar: cambiar un parámetro y ver, de inmediato, qué pasa.

✔ En una frase

Vensim es un dibujo que se ejecuta. La estructura que trazas (los niveles, los flujos, los bucles) es el modelo matemático; el programa solo la integra en el tiempo.

05

La interfaz

el taller

El centro de Vensim es el lienzo de bosquejo (sketch): la hoja en blanco donde armas el modelo. A un costado tienes la barra de herramientas de dibujo, con la que colocas cada tipo de variable, y en el otro margen las herramientas de análisis, que responden preguntas sobre el modelo ya construido.

ÍconoHerramienta de bosquejoPara qué sirve
▭Box Variable (Level)Dibujar un nivel o stock: el rectángulo que acumula.
⧓Rate (flujo)Trazar un flujo con su válvula; si arranca o termina fuera, crea una nube.
○Variable (Auxiliary/Constant)Crear variables auxiliares y constantes (parámetros).
↷Arrow (conector)Flechas delgadas de información entre variables.
ƒEquations (Y=X²)Abrir el editor para escribir la ecuación de cada variable.
⟨x⟩Shadow variableReferir una variable que ya existe, sin duplicarla.

Además del bosquejo, tres piezas completan el flujo de trabajo: el editor de ecuaciones (donde defines cada variable, sus unidades y un comentario), el diálogo Time Bounds (el reloj de la simulación: inicio, fin y salto de tiempo) y el botón Run —o su versión interactiva, SyntheSim, que pone deslizadores sobre las constantes—. Las herramientas de análisis (Causes Tree, Graph, Table, Loops) sirven, ya después, para leer los resultados.

06

Los ladrillos del modelo

Todo modelo de dinámica de sistemas se arma con cinco tipos de piezas. Ya las conoces de flujos y niveles y de la traducción de ciclos causales a flujos; así se ven en Vensim:

▭ · Nivel

La bañera: acumula y tiene memoria. Persiste aunque los flujos se detengan. Es lo único que se define con INTEG.

⧓ · Flujo

La válvula: la cantidad que entra o sale del nivel por unidad de tiempo. Cambia el nivel, pero no se acumula él mismo.

○ · Auxiliar / constante

Un valor de apoyo que alimenta a los flujos (una tasa, una meta). La constante es una auxiliar sin entradas.

☁ · Nube

La frontera: fuente o sumidero fuera del modelo, de capacidad infinita. Lo que hay más allá no nos interesa.

↷ · Conector

La flecha de información: dice qué variable depende de cuál. Transporta datos, no material.

= · Ecuación

Cada variable lleva su fórmula y sus unidades. El diagrama sin ecuaciones es solo un dibujo; con ellas, es un modelo que corre.

07

Construye el modelo, paso a paso

interactivo

Vamos a armar el modelo clásico: una población con un flujo de nacimientos que la llena y uno de muertes que la vacía. Avanza por el recorrido: cada paso enciende la pieza que Vensim dibujaría y, al final, el modelo corre.

VensimGuia · construye un modelo paso a paso

Arma el modelo de población como lo harías dentro de Vensim: enciende cada pieza del bosquejo y, al final, corre la simulación en vivo.

Paso 1 / 8
NacimientosMuertestasa de natalidadtasa de mortalidadPoblación
Fija el horizonte temporalModel ▸ Settings (Time Bounds)

Antes de dibujar nada, define el reloj del modelo: desde qué instante hasta cuál se simula y con qué salto de tiempo. Vensim integra numéricamente, así que necesita un TIME STEP (Δt).

▸ tip · Un TIME STEP más pequeño da una integración más fiel pero más lenta. La regla práctica: Δt ≤ ¼ de la demora más corta del modelo.

Campo (Time Bounds)ValorQué controla
INITIAL TIME0año en que arranca la simulación
FINAL TIME100año en que termina
TIME STEP0.25Δt: salto de integración
Units for TimeYearunidad del reloj del modelo
Integration TypeEulermétodo numérico por defecto
Model ▸ Settings (Time Bounds)
✔ El orden importa

Primero el reloj (Time Bounds), luego la estructura (niveles → flujos → auxiliares → conectores), después las ecuaciones y las unidades, y solo entonces se corre. Construir antes de simular evita perseguir errores en un modelo a medio hacer.

08

Las ecuaciones

Al hacer doble clic en una variable se abre el editor de ecuaciones. Ahí escribes la fórmula, eliges las unidades y añades un comentario. El corazón del modelo es la ecuación del nivel, que en Vensim siempre usa la función INTEG:

Población = INTEG( Nacimientos − Muertes, Población inicial )el nivel es la integral de su flujo neto

INTEG(flujo neto, valor inicial) significa: «parte del valor inicial y acumula, en cada instante, la diferencia entre lo que entra y lo que sale». Por eso el nivel recuerda toda su historia. Los flujos, en cambio, son tasas que se recalculan a cada paso:

Nacimientos = Población × tasa de natalidadflujo de entrada (personas/año)
Muertes = Población × tasa de mortalidadflujo de salida (personas/año)
✔ Cuadra las unidades

Ejecuta Model ▸ Units Check antes de simular. Si tasa de natalidad está en 1/año y Población en personas, entonces Nacimientos queda en personas/año, que es justo lo que un flujo debe ser. La consistencia dimensional es necesaria, pero no valida la estructura causal: aún hay que contrastar signos, relaciones, variables omitidas, supuestos y comportamiento. Dos ecuaciones con unidades correctas pueden representar mecanismos distintos.

Dar valores a los parámetros: dos vías

En la epidemia, escribir TC = IPC × TNC × PI × PV aún no fija una situación concreta. IPC y TNC requieren valores y una justificación. La Presentación 4a de octubre (C-7), lámina 15 distingue dos vías para obtenerlos.

  1. Significado y conocimiento del sistema. Si existe información cuantitativa suficiente, se estima cada valor según lo que representa. IPC corresponde a infecciones por contagio y TNC a tasa normal de contagio; especialistas y mediciones pertinentes pueden aportar esa información. Hay que documentar la definición, unidad, población y período que respaldan el valor.
  2. Ajuste con evolución histórica. Si no se conocen directamente esos valores, pero se dispone de registros de magnitudes del sistema, se prueban parámetros y se comparan observaciones con resultados simulados en los mismos instantes. Se buscan los valores que minimicen un índice de discrepancia, por ejemplo una suma de errores cuadrados. Deben declararse la variable observada, los iniciales, el período, las unidades y la medida de error.

La lámina no proporciona una serie histórica para ejecutar ese ajuste: no se presenta una calibración real ni parámetros inferidos de datos inexistentes. Calibrar estima valores con evidencia; sensibilidad explora cómo cambian los resultados al variar valores; validar contrasta la adecuación del modelo para su propósito. Reproducir una curva ayuda, pero no demuestra una estructura causal única.

Errata PT/PV: la ecuación PV = PT − PI determina que PV es auxiliar y PT es la población total fijada desde fuera, constante/exógena en este modelo. El párrafo de la lámina intercambia esos rótulos. La ecuación y el diagrama permiten corregir la clasificación sin intercambiar sus valores.

La fuente de las dos vías y la errata PT/PV

Abre cada página para leerla a tamaño completo. La explicación de la lección complementa la fuente, no la sustituye.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 15

Modelo con parámetros para simulación de escenarios

IPC y TNC requieren valores concretos: especialistas o ajuste con datos históricos.

Lo que corrige el portal: El párrafo invierte PT y PV. Según PV = PT − PI, PV es auxiliar y PT es la población total constante/exógena en este modelo.

Cinco ambientes en una comparación histórica

La Presentación 4a (C-3), lámina 53 compara ambientes de desarrollo. Estos son los matices de esa fuente histórica; no son especificaciones de versiones actuales ni una recomendación de compra.

AmbienteQué destaca esa lámina
Professional DYNAMOLenguaje clásico basado en ecuaciones, sin modelado mediante iconos; permite tratar ecuaciones de gran dimensión.
STELLA / i-thinkEntornos gráficos interactivos: STELLA se presenta orientado a usos académicos e i-think a profesionales. Construyen diagramas de Forrester, generan sus ecuaciones y permiten agrupar elementos y cambiar de escala.
Mosaikk–SimTekMosaikk aporta una interfaz gráfica conectada directamente con SimTek, lenguaje de modelado de tipo DYNAMO.
PowerSimPermite desarrollar varios modelos simultáneamente e interconectarlos después.
VensimOrganización de datos, optimización, documentación automática, árboles para seguir relaciones causales y análisis estadístico.
La comparación en su edición de abril

Abre cada página para leerla a tamaño completo. La explicación de la lección complementa la fuente, no la sustituye.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 53

Ambientes de desarrollo de modelos de simulación dinámica

Professional DYNAMO, STELLA e i-think, Mosaikk-SimTek, PowerSim y VenSim, con una pantalla de STELLA.

09

Correr y leer la simulación

Vensim integra el modelo con el método de Euler: avanza en saltos de tamaño TIME STEP (Δt) y, en cada salto, actualiza los niveles con sus flujos. Un Δt más pequeño da una curva más fiel pero tarda más; la regla práctica es Δt ≤ ¼ de la demora más corta del modelo. Este mismo motor es el que viste en modelación dinámica.

Con SyntheSim, Vensim coloca deslizadores sobre las constantes y recalcula en vivo mientras las mueves: es la forma más rápida de «sentir» el modelo. Y la lectura clave es siempre la misma: la curva de comportamiento en el tiempo —el nivel graficado contra Time— es la huella de la estructura.

✔ La estructura genera el comportamiento

En el modelo de población, la flecha Población → Nacimientos cierra un bucle de refuerzo: cuanta más población, más nacimientos, y más población todavía. Por eso, cuando la natalidad supera a la mortalidad, la simulación dibuja un crecimiento exponencial. No lo programamos: emerge de la estructura.

¿Quieres ver más estructuras corriendo en Vensim —límites al crecimiento, oscilaciones, cadenas de niveles—? Sigue en ejemplos en Vensim.

10

Errores comunes

y cómo evitarlos
ErrorSíntomaArreglo
Confundir nivel con flujoSe dibuja como caja algo que en realidad es una tasa (o al revés).Pregúntate: ¿esto se acumula (nivel) o es una cantidad por unidad de tiempo (flujo)?
Definir un nivel sin INTEGEl nivel no acumula; la simulación da una recta o un error de ecuación.Todo nivel es INTEG(entradas − salidas, valor inicial).
TIME STEP demasiado grandeLa curva se ve dentada o el modelo «explota» de forma irreal.Reduce el TIME STEP (Δt ≤ ¼ de la demora más corta).
Variables en negroVensim marca en negro lo que aún no tiene ecuación y no deja simular.Abre el editor y define cada variable pendiente.
Unidades que no cuadranEl modelo corre, pero los números no significan nada.Asigna unidades y corre Units Check.
✕ Mito

«Si la simulación corre, el modelo es correcto». Falso: que ejecute solo dice que la sintaxis está bien. Un modelo puede correr y aun así ser absurdo. La validez se gana cuadrando unidades, revisando los supuestos y comparando la conducta con lo que sabes del sistema real.

11

El almacén, paso a paso en Vensim

tutorial de Silvio Martinez Vicente · lección 3

Para aprender el programa, el tutorial arma un modelo mínimo: un almacén al que entran mercancías y del que salen por dos vías, las ventas y las que se deterioran y hay que eliminar (lección 3 · 01:01). Es el «Otro ejemplo» de la lámina 56 de la presentación 4a. Estos son los pasos, con el minuto del video en que se dan:

  1. Instalar Vensim PLE, la versión de aprendizaje personal; el autor explica que el nombre viene de «Ventana Simulation» (01:48–02:44).
  2. Model › Settings. Tiempo inicial 0, tiempo final 240 meses, TIME STEP de 1 y el intervalo para guardar resultados, SAVEPER, igual al paso: puede ser mayor, nunca menor, porque con pasos de un mes no hay resultados a medio mes. Las unidades de tiempo se pueden escribir en castellano (04:45–05:34).
  3. El nivel. Mercancías almacén se crea con el ícono de nivel: lo que hay en un instante. Nivel, variable de estado y stock son el mismo concepto (06:34–07:14).
  4. Los tres flujos: la entrada y dos salidas, las ventas y el deterioro (07:14–08:08).
  5. Lo que mueve los flujos. La tasa de entrada fija la entrada; la tasa de deterioro y el propio nivel dan el deterioro, porque es una fracción de lo que hay; las salidas deseadas y el nivel dan las salidas, porque «no podrán salir más mercancías que las que hay» (09:13–11:24).
  6. Las ecuaciones. Al elegir la herramienta de ecuaciones, Vensim pinta en fondo negro toda variable sin definir (13:03). El nivel se escribe con INTEG, la integral de sus flujos, y un valor inicial de 200: por debajo, el modelo es un sistema de ecuaciones diferenciales que resuelve el programa (13:53).
  7. Las constantes: entran 100 unidades al mes y se deteriora el 0.05, un 5 % sin dimensión; la entrada es igual a su tasa y el deterioro es el nivel por su tasa (14:47–15:56).
  8. Dos funciones de Vensim. Las salidas deseadas son RANDOM UNIFORM(80, 110, 234), al azar entre 80 y 110 con la semilla 234 (17:08–18:09). Las salidas usan IF THEN ELSE: si hay más de 150 unidades sale lo deseado; si no, sólo 60 (18:58). Al final no queda ninguna variable en negro (20:02).
El almacén en Vensim · las ecuaciones

Primero, la configuración del modelo; después, cada variable. Las que siguen en negro todavía no tienen ecuación, como en la pantalla de Vensim.

1 · Model › Settings

  • INITIAL TIME = 0
  • FINAL TIME = 240
  • TIME STEP = 1
  • Units for Time = Mes

2 · Las variables · 0 de 7 definidas

RECETA PARA VENSIM PLE · TUTORIAL DE VENSIM, LECCIONES 3 Y 4 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 56

El almacén con mercancías deterioradas

1 · Model › Settings

  • INITIAL TIME = 0
  • FINAL TIME = 240
  • TIME STEP = 1
  • SAVEPER = 1 (igual a TIME STEP, nunca menor)
  • Units for Time = Mes
  • Integration Type = Euler

2 · Variables y ecuaciones

VariableTipoEcuaciónUnidades
Mercancías almacénNivelINTEG(Entradas mercancías - Salidas mercancías - Deterioro mercancías, 200)Unidades
Entradas mercancíasFlujoTasa entrada mercancíasUnidades/Mes
Deterioro mercancíasFlujoMercancías almacén * Tasa deterioro mercancíasUnidades/Mes
Salidas mercancíasFlujoIF THEN ELSE(Mercancías almacén > 150, Salidas deseadas mercancías, 60)Unidades/Mes
Salidas deseadas mercancíasAuxiliarRANDOM UNIFORM(80, 110, 234)Unidades/Mes
Tasa entrada mercancíasConstante100Unidades/Mes
Tasa deterioro mercancíasConstante0.05Dmnl

3 · Simular y comprobar

  • Model › Check Model responde «Model is OK».
  • Con Tasa entrada mercancías = 100, el almacén no se asienta: ronda las 150 unidades del umbral del IF THEN ELSE.
  • Con 120, sube hasta rondar las 500 unidades: (120 − 95) / 0.05, con 95 la media de las salidas deseadas.

RANDOM UNIFORM cambia la curva mes a mes según la semilla, pero no a dónde se asienta. Si se activa Units Check, Vensim advierte que Deterioro no cuadra: con la tasa sin dimensión da Unidades, no Unidades/Mes; la tasa tendría que medirse en 1/Mes.

◆ Lo que el video no revisa: las unidades

El video deja la tasa de deterioro sin dimensión y el deterioro en unidades al mes. Si se corre Units Check, Vensim avisa que no cuadran: nivel por tasa da unidades, no unidades al mes. Para que cuadre, la tasa se mide en 1/mes, como la tasa del préstamo.

12

Correr, comparar y leer la estructura

tutorial de Silvio Martinez Vicente · lección 4

La lección 4 corre el almacén y recorre las herramientas de análisis de la barra vertical, que en un modelo así de pequeño parecen de sobra y en uno de cientos de variables son indispensables (05:59–06:55):

  1. Check Model responde «Model is OK»; la corrida se nombra y se simula (00:00–01:08).
  2. Gráficas. Doble clic en el nivel da su evolución en los 240 meses; con la tecla de mayúsculas se juntan las entradas, una recta de 100, y las salidas, al azar (02:13–03:12).
  3. Otra corrida. Se cambia la tasa de entrada a 120 y se simula con otro nombre: el nivel tiene «un comportamiento radicalmente diferente» (04:02–05:59).
  4. Árbol de causas y bucles. Vensim PLE muestra el árbol hasta 3 niveles, y en él aparecen los bucles de realimentación: mercancías y deterioro, mercancías y salidas (06:55–09:21).
  5. Documentar y comparar. Cada variable con su ecuación, unidades y comentario (10:08); la comparación de corridas lista lo único que cambió: 100 o 120 unidades al mes (12:35).
El almacén en Vensim · correr y comparar

La corrida «almacén 1» es el modelo de la lección 3. Para la «almacén 2» cambie la tasa de entrada, como en el video, y compare.

02505007501,000050100150200Tiempo (meses)Unidades
almacén 1 · entran 100almacén 2 · entran 120

Con 100 unidades al mes el almacén ronda el umbral de 150: entre los meses 120 y 240 va de 137 a 191. Con 120 unidades al mes el almacén tiende a unas 500 unidades: entre los meses 120 y 240 va de 441 a 529.

Por qué el cambio es tan grande

Los dos bucles son de balance, y el nivel busca donde las entradas igualan a las salidas. Con 100 unidades no hay tal punto: sobre 150 salen en promedio 95 más el deterioro, y el nivel baja; bajo 150 salen sólo 60, y sube; así que ronda el umbral. Con 120, el equilibrio queda sobre el umbral, en 500 unidades. La estructura, no el azar, decide el comportamiento.

◆ Una discrepancia del video

Al mostrar las salidas, el video dice que hay meses en que no sale ninguna mercancía (03:12). Con la regla dictada en la lección 3 eso no ocurre: bajo 150 unidades salen 60. El modelo en pantalla pudo diferir del dictado; el laboratorio sigue lo dictado.

13

Los videos de la lección

recorrido por capítulos

Los videos que el curso recomienda para este tema, capítulo por capítulo, con el minuto en que empieza cada uno y la sección de la lección donde se practica.

Recorrido de los videos · resúmenes en español

Cada capítulo resume en español lo que el video explica en ese intervalo y te lleva al laboratorio donde lo practicas. Reproducir el video es opcional.

Vensim · lección 3 · El almacén, paso a pasoUn almacén con una entrada y dos salidas sirve para aprender Vensim: la configuración del tiempo, el nivel, los flujos y sus ecuaciones.«Lección 3 Tutorial Dinámica de Sistemas con Vensim» · Silvio Martinez Vicente · duración 21:18
00:00–01:48

Del sistema al modelo: un almacén

Repasa los pasos del modelado de la lección anterior: describir el sistema y su finalidad, identificar elementos y relaciones, el diagrama causal, el código de variables, el diagrama de Forrester o de Vensim, las ecuaciones, el calibrado y, si cabe, la sensibilidad y la evaluación. El ejemplo, pensado sólo para aprender el programa, es un almacén al que entran mercancías y del que salen por ventas y por deterioro.

pasos del modeladoalmacénfinalidad

Para detenerte: ¿Qué tres flujos tendrá el almacén?

Vensim · lección 3 · Lección 3 Tutorial Dinámica de Sistemas con Vensim · Silvio Martinez Vicente

Duración 21:18. El texto de origen llega hasta 21:00; origen: transcripción proporcionada + ASR; tratamiento: corrección ASR. Los resúmenes de la lección son traducción y paráfrasis, no citas del video.

▶ Lección 3 Tutorial Dinámica de Sistemas con Vensim · Silvio Martinez VicenteEl iframe de YouTube solo se carga después de pulsar reproducir.Ver fuente en YouTube ↗
Vensim · lección 4 · Lección 4 Tutorial Dinámica de Sistemas con Vensim · Silvio Martinez Vicente

Duración 13:34. El texto de origen llega hasta 13:24; origen: transcripción proporcionada + ASR; tratamiento: corrección ASR. Los resúmenes de la lección son traducción y paráfrasis, no citas del video.

▶ Lección 4 Tutorial Dinámica de Sistemas con Vensim · Silvio Martinez VicenteEl iframe de YouTube solo se carga después de pulsar reproducir.Ver fuente en YouTube ↗
14

Procedencia

Las páginas de la presentación 4a

Los componentes, las fases, las ventajas, la interfaz de Vensim PLE, los usos del modelado y el préstamo bancario.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 15

Modelo con parámetros para simulación de escenarios

IPC y TNC requieren valores concretos: especialistas o ajuste con datos históricos.

Lo que corrige el portal: El párrafo invierte PT y PV. Según PV = PT − PI, PV es auxiliar y PT es la población total constante/exógena en este modelo.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 16

Modelo matemático de un diagrama de flujo-niveles: DYNAMO y comportamiento generado

El listado y su gráfica conservan las constantes y dos erratas de rotulación.

Lo que corrige el portal: El listado escribe tcn donde la tabla usa TNC; la leyenda de la gráfica dice PS/PA donde las variables son PI/PV. Son erratas de rotulación del mismo modelo.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 19

Modelo matemático de un diagrama de flujo-niveles: DYNAMO y comportamiento generado

El listado y su gráfica conservan las constantes y dos erratas de rotulación.

Lo que corrige el portal: Repite las erratas de la lámina 16: tcn/TNC y leyenda PS/PA por PI/PV.

C-7 · PRESENTACIÓN 4A DE OCTUBRE · PÁG. 23

Componentes de un modelo de simulación dinámica de un sistema

Fuentes, flujos, estado, auxiliares, información, parámetros y variable exógena.

Lo que corrige el portal: Nacimientos y muertes son flujos, aunque dos llamadas los rotulen auxiliares. La fórmula impresa de población expresa una tasa de cambio y omite la acumulación: Población = INTEG((Nacimientos − Muertes) × Coef. Carga, 60). Coef. Carga es auxiliar y K es exógena.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 17

Diagramas de flujos y niveles como base para la simulación del comportamiento de un sistema

El proceso de modelado como rueda —comprensión del sistema, definición del problema, conceptualización, formulación, simulación, análisis y puesta en práctica de políticas— y el ciclo realidad observada → modelo → conclusiones.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 23

Ejercicio de modelación de simulación dinámica

El préstamo de $2,000.00 al 5 % mensual y la oferta del banco 2, que perdona $1,000.00 y cobra el 10 %: modelarlo en Vensim y responder cuatro preguntas.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 27

Fases en la construcción de un modelo de simulación dinámica

Definición del problema, conceptualización, formalización, comportamiento, evaluación y explotación, con flechas de regreso a las fases anteriores, y la rueda del proceso de modelado.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 28

Componentes de un modelo de simulación dinámica de un sistema

El modelo de crecimiento de una población con recursos limitados, con cada componente señalado —fuente, flujos, variable de estado, sumidero, auxiliares, canales de información, parámetros y variable exógena—, sus ecuaciones y su escenario.

Lo que corrige el portal: Nacimientos y muertes son flujos, aunque dos llamadas los rotulen auxiliares. La fórmula impresa de población expresa una tasa de cambio y omite la acumulación: Población = INTEG((Nacimientos − Muertes) × Coef. Carga, 60). Coef. Carga es auxiliar y K es exógena.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 29

Ventajas y desventajas de la simulación dinámica de sistemas

Siete situaciones en que conviene simular —sin formulación matemática, procedimiento demasiado complejo, experimentar antes de construir, experimento imposible o no ético, sistema muy lento, tiempo real— y tres inconvenientes.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 30

Vensim PLE

La interfaz de Vensim PLE señalada por zonas: archivos y variables, dibujo del diagrama y ecuaciones, íconos para simular, gráficas y simulaciones, y la barra para ver bucles, ecuaciones y resultados.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 34

Solución a caso de préstamo bancario: perspectiva 1, suponiendo que no se paga el préstamo y el saldo bancario se acumula

El diagrama causal de la perspectiva 1: los intereses y el saldo bancario se refuerzan, con la tasa de interés como constante.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 35

Solución a caso de préstamo bancario: perspectiva 2, suponiendo que se paga el préstamo mensualmente

El diagrama causal con pago mensual: intereses, saldo del préstamo, pago mensual que depende del monto, la duración y los intereses, y el pago total.

Lo que corrige el portal: La flecha de la duración del préstamo al pago mensual lleva signo +, pero un plazo más largo reparte el monto en más meses y baja el pago: el signo debería ser −. Además, el ciclo saldo → intereses → pago → saldo, de balance, no está marcado.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 36

Modelos de dinámica de sistemas para simular sistemas y evaluar escenarios «qué pasaría si…»

Un modelo de población en Vensim con nacimientos, defunciones, tasa de natalidad y esperanza de vida, para probar escenarios.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 38

Modelado según su uso: 1. Modelado para el aprendizaje

Lo real se percibe y forma un modelo mental; al formalizarlo y simularlo se reformula: aprendizaje informal y formal.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 39

Modelado según su uso: 2. Modelado para la explicación

El mismo esquema, con el modelo usado para explicar a otros.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 40

Modelado según su uso: 3. Modelado para la intervención

El modelo como referencia para intervenir en la realidad.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 41

Elementos básicos de modelo

Un cuadro de un video de la Universidad de Valladolid sobre los elementos de la dinámica de sistemas: diagramas de influencias, variables de estado, flujos, fuentes y sumideros, auxiliares, retrasos y arquetipos.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 53

Ambientes de desarrollo de modelos de simulación dinámica

Professional DYNAMO, STELLA e i-think, Mosaikk-SimTek, PowerSim y VenSim, con una pantalla de STELLA.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 56

Otro ejemplo

Un almacén con entradas, salidas y mercancías deterioradas: un stock con un flujo de entrada y dos de salida.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 57

Modelado de réplica

Mapa del modelado de réplica: la realidad inspira una teoría; con matemática y toma de datos se modela, se valida y se actúa.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 58

Modelado de reconstrucción

El mismo mapa convertido en un ciclo de aprendizaje.

C-3 · PRESENTACIÓN 4A · PÁG. 59

Modelado de construcción

La realidad inspiradora y la intervenida coinciden: el modelo construye una perspectiva de la realidad.

Qué es del curso y qué es del portal

Del curso son los componentes y el modelo de población, las fases, las ventajas e inconvenientes, los ambientes, los usos y tipos del modelado y el ejercicio del préstamo, de la presentación 4a. Del portal son las cifras del préstamo, la suposición de pago de la perspectiva 2, la receta para Vensim y las secciones sobre la interfaz, la construcción paso a paso, las ecuaciones y los errores comunes, reconstruidas de la documentación de Vensim. Las grabaciones de las clases 18–24 se reconcilian en el bloque de procedencia y práctica de esta lección.

Las secciones del almacén resumen las lecciones 3 y 4 del tutorial de Vensim de Silvio Martinez Vicente, que el curso recomendó, desde su transcripción con marcas de tiempo; las citas son paráfrasis con el minuto. La simulación, el equilibrio y la nota de unidades son del portal.

15

Cuestionario

práctica
✎ CuestionarioSimulación dinámica con VensimAciertos 0 · 0/21
1

¿Cuál es la vía de la lámina 15 para asignar IPC y TNC cuando se dispone de información sobre su significado concreto?Presentación 4a de octubre (C-7), lámina 15

2

Si hay registros de la evolución del sistema, ¿qué distingue calibrar parámetros de explorar sensibilidad?Presentación 4a de octubre (C-7), lámina 15

3

Según la síntesis histórica de C-3, lámina 53, ¿qué correspondencia entre ambientes y características es correcta?Presentación 4a (C-3), lámina 53

4

Si Units Check acepta las ecuaciones, ¿qué puede concluirse sobre la estructura causal?Clase 20 · 01:46:06 · Presentación 4a (C-3), lámina 27

5

¿Qué es Vensim?Guía Vensim

6

En el bosquejo de Vensim, ¿qué herramienta se usa para dibujar un NIVEL (stock)?

7

Un NIVEL (stock) se define en Vensim con la función…Vensim Reference

8

Al usar la herramienta Rate (tasa) y hacer clic primero en una zona vacía, Vensim dibuja una NUBE. ¿Qué representa esa nube?

9

En el modelo de población, ¿cuál es la ecuación correcta del flujo «Nacimientos»?

10

En el diálogo Time Bounds, ¿qué controla el campo TIME STEP (Δt)?Guía Vensim

11

La diferencia esencial entre un NIVEL y un FLUJO es que…

12

Con la simulación corriendo, si la tasa de natalidad supera a la de mortalidad, la curva de «Población» en el tiempo muestra…Meadows, Thinking in Systems

13

En el modelo de población de la presentación, ¿qué componente es «Población»?presentación 4a · pág. 28

14

En el mismo modelo, ¿qué componente es K, la capacidad del medio?presentación 4a · pág. 28

15

¿Cuál de estas es una ventaja de la simulación dinámica según la presentación?presentación 4a · pág. 29

16

¿En qué orden van las fases de construcción de un modelo de simulación dinámica?presentación 4a · pág. 27

17

En el ejercicio del préstamo sin pagos, ¿cuál es el saldo del banco 1 a los 12 meses?presentación 4a · pág. 23 · cálculo del portal

18

¿Para qué sirve el «modelado para la intervención»?presentación 4a · pág. 40

19

En Model › Settings, con TIME STEP = 1 mes, ¿qué valor no puede tener SAVEPER, el intervalo para guardar resultados?video · Silvio Martinez Vicente, lección 3 · 05:34

20

En el almacén del tutorial, ¿qué hace Salidas mercancías = IF THEN ELSE(Mercancías almacén > 150, Salidas deseadas mercancías, 60)?video · Silvio Martinez Vicente, lección 3 · 18:58

21

En Vensim PLE, ¿hasta qué profundidad muestra el árbol de causas de una variable?video · Silvio Martinez Vicente, lección 4 · 06:55

Simulación dinámica con Vensim

Contrastado con la presentación 4a del curso; la guía de la interfaz se reconstruye de la documentación de Vensim. Teoría de Sistemas 1 (722) · USAC.