Una vez se ha construido el diagrama de
influencias debe ser elaborado el diagrama de Forrester o diagrama de flujos y
niveles. En este diagrama se deben ubicar los distintos elementos que
constituyen el diagrama de influencias, teniendo especial cuidado de
identificar cuando uno de estos elementos representa ya sea una acumulación,
una razón de cambio o un simple cálculo intermedio entre una razón de cambio y
una acumulación.
Las variables o elementos del diagrama
de influencias, una vez identificados como acumulaciones, o razones de cambio o
cálculos intermedios son representados mediante:
- variables
de nivel o acumulaciones
- variables
de flujo o razones de cambio
- variables
auxiliares o de cálculo intermedio
Los diagramas de Forrester son la
modelación en forma pictórica de la relación que existe entre los 3 tipos de
variables con el fin de establecer una interface con el modelado de sistemas a
través de una computadora. Los íconos que son usados para la elaboración de un
diagrama de Forrester provienen del símil hidrodinámico que fuera usado en los
comienzos de la dinámica de sistemas como metáfora para representar la
evolución de los sistemas dinámicos.
El problema que implica el símil
hidrodinámico tiene que ver con que un observador debe controlar el contenido
de líquido en los niveles N1, N2 y N3 y para ello tiene la posibilidad de abrir
o cerrar las llaves F1, F2, F3 y F4. Naturalmente el líquido se va acumulando
en los tanques o niveles y es claro que tendrá que llenarse primero el tanque o
nivel N1 antes de que comience a llenarse el nivel N3, una vez se vaya
alcanzando el nivel deseado el observador deberá obturar las llaves, para
evitar que se pierda el líquido.
Es clave notar que el tanque o nivel N1 se llena si la llave F1
está abierta, es decir, si hay un flujo de
líquido que entre y vaya llenando el tanque. También es cierto que
el nivel N1 se
desocupa o disminuye o se des-acumula si la llave F2 permite que el líquido de
N1 fluya a N2 e igual
sucede con el nivel 2
y el nivel 3.
Se debe comprender porqué el símil hidrodinámico sirve como metáfora de los
diagramas de Forrester o de flujos y niveles. Según el símil los niveles
se llenan o se desocupan mientras que los flujos provocan el incremento o
decremento de los niveles. Aparece aquí implícita la idea de acumulación y
razón de cambio respectivamente.
Los
elementos del diagrama de Forrester
Las variables de estado o "niveles"
se definen como aquellos elementos que muestran en cada instante la
situación del modelo, simulan una acumulación y varían solo en función de
los "flujos". Los niveles se representan por medio de
un rectángulo. Para el caso del símil hidrodinámico los niveles son N1,
N2 y N3. El rectángulo representa la variable de nivel. La evolución de este
tipo de variables resulta siendo muy significativa para el estudio del sistema.
La variable de nivel al cambiar a través del tiempo alcanza lo que se conoce
con nombre de estado del sistema. La elección de los elementos o variables que
se pueden representar mediante niveles en un modelo determinado depende del
problema específico qué se esté considerando; sin embargo una característica
común a todos los niveles es que cambian lenta o rápidamente en respuesta a
variaciones de otras variables. A cada nivel se le puede asociar un flujo de
entrada (FE) o un flujo de salida (FS) o una combinación de los dos. Un ejemplo
de nivel podría ser la cantidad de personas que hay dentro de la sala de un
teatro.
Los llamados "canales de
información", transmiten, como su nombre indica, informaciones que por
su naturaleza no se conservan. Las magnitudes físicas entre flujos y niveles se
transmiten a través de los denominados "canales de material".
Las razones de cambio, válvulas
o "flujos" son elementos que se definen como funciones
temporales, pues recogen las acciones resultantes de las decisiones
tomadas en el sistema, determinando las variaciones de los niveles. Las
variables de flujo caracterizan las acciones que se toman en el sistema, las
cuales quedan acumuladas en los correspondientes niveles. Debido a su
naturaleza se trata de variables que no son medibles en sí, sino que se miden
por los efectos que se producen en las variables de nivel de tal forma que las
variables de nivel se asocian con ecuaciones que definen el comportamiento del
sistema. Un ejemplo de flujo podría ser la cantidad de personas que entran a un
teatro por unidad de tiempo, 5 personas por minuto.
La “nube” representa una fuente
o un sumidero de material que puede interpretarse como un nivel que no es
importante para el modelador y es prácticamente inagotable.
Las “constantes” o parámetros se
usan para representar aquellos valores que no cambian a través del tiempo. Son
determinantes para calcular el valor de los flujos. Un ejemplo de constante es
la tasa de natalidad de una población o la tasa de interés de un préstamo.
Los "retardos", que
simulan el tiempo que demora la transmisión de los materiales o las
informaciones. En los sistemas socioeconómicos es frecuente la existencia de
retardos en la transmisión de material e información y tienen una
gran importancia en la determinación del comportamiento del sistema. Ejemplo:
si se siembra una semilla de maíz se esperaría que a los 90 días
hubiera una mazorca, es decir, habría un retardo de 90 días desde el momento de
la siembra hasta el momento de la cosecha.
Las variables “exógenas” son las
influencias que afectan el sistema, pero lo que suceda en el sistema no la
afecta. Un ejemplo puede ser la cantidad de agua lluvia que afecta a un
cultivo.
Las "variables auxiliares"
son cálculos intermedios y valores fijos, respectivamente, que
permiten una visualización mejor de los aspectos que condicionan el
comportamiento de los flujos.
Las “tablas” se usan para
representar aquellas relaciones entre variables que son no lineales, este tipo
de comportamientos se pueden observar por ejemplo entre la sensación de hambre
y la cantidad de alimento consumido; a medida que se come la sensación de
hambre disminuye, pero no proporcionalmente a la cantidad de alimento
consumido. También se usan para representar multiplicadores que son las relaciones
entre variables que no permanecen constantes a través del tiempo. Ejemplo de
ello sería una tasa de interés variable.
Elementos del diagrama de Forrester en distintos software
Documentos complementarios
