Trabajo de grado

Interpretación de una encuesta
nacional de seguridad
alimentaria basada en lógica
difusa
Jairo Cesar Alexander MD.
Ing. Juan Camilo Bohórquez

Cuál es la seguridad
alimentaria en Colombia?
Según la encuesta nacional de la situación
nutricional en Colombia ENSIN 2010

Inseguridad alimentaria severa
 Situaciones extremas en la que se experimenta
hambre
Fuente: ICBF Instituto Colombiano de Bienestar Familiar. (2010). Encuesta Nacional de Situación Nutricional 2010. Accedido el 5/15,
2013, pág. 370 : http://www.icbf.gov.co/portal/page/portal/PortalICBF/NormatividadGestion/ENSIN1/ENSIN2010/LibroENSIN2010.pdf

ENSIN 2010
 Presenta dos resultados diferentes*
- 42% con inseguridad alimentaria con
un 3% en inseguridad severa.
- 57.2% con inseguridad alimentaria con
un 7%** en inseguridad severa.
 Errores de depuración de base de datos
 Filtros de información
 Hogares mal clasificados como seguros
 Falta de visualización
 Problemas de correlación externa
*Fuente: ICBF Instituto Colombiano de Bienestar Familiar. (2010). Encuesta Nacional de Situación Nutricional 2010. Accedido el
5/15, 2013, pág. 370 en:
http://www.icbf.gov.co/portal/page/portal/PortalICBF/NormatividadGestion/ENSIN1/ENSIN2010/LibroENSIN2010.pdf ** calculado
para esta presentación

Dos resultados diferentes
 Método ENSIN - Colombia
12 ítems, respuesta (si) y (no),
(1) siempre, (2) algunas veces, (3) rara
vez.
puntos de corte según percentiles 25 y 75.
 Método ELCSA, Colombia, Brasil, Bolivia,
Guatemala, México, Paraguay, y Ecuador
15 ítems de respuesta (si/no)
Puntos de corte modelo de Rasch.

Indicadores de seguridad alimentaria
Método Categoría Valor Autor Año
Balance de
alimentos
Acceso 13% ( 6 millones de
subnutridos)
FAO
FAOSTAT
2010
Ingresos y
gastos
Acceso 14.7% pobreza
monetaria extrema
8.2% pobreza extrema
(menos de 1.25
dólares día.)
DANE
Banco
Mundial
2010
2010
Antropometría
de niños de 0-
5 años
Resulta
do
13% desnutrición
crónica (retraso en la
talla para la edad)
ICBF 2010

Hogares mal clasificados como seguros
Seguros
Hogares con adultos
que se acuestan con
hambre
si - rara vez 87
si - alguna
vez
163
si - siempre 13
Total 263

Hogares mal clasificados como seguros
Seguros
Hogares con niños
que dejan de comer
todo el día
si - rara vez 26
si - alguna
vez
64
si - siempre 6
Total 96

La información que se suministra en los test no es
100% precisa o exacta (si o no, falso o verdadero) por
que la misma naturaleza del pensamiento humano no
lo es, y puede ser tratada como tal, con métodos
difusos a partir de definiciones

La seguridad alimentaria definiciones y
conceptos para aplicación.

Seguridad alimentaria
 “Existe cuando todas las personas
tienen en todo momento acceso físico y
económico a suficientes alimentos
inocuos y nutritivos para satisfacer sus
necesidades alimenticias y sus
preferencias en cuanto a los alimentos a
ﬁn de llevar una vida activa y sana”
Fuente: Cumbre Mundial sobre la Alimentación (1996)

Inseguridad alimentaria
 Inseguridad leve
 Inseguridad moderada
 Inseguridad severa

Evolución del incremento del
salario mínimo en Colombia
desde 1990 a 2013
90 -91- 92-93-94-95- 96-97 -98-99- 00-01-02-03-04- 05- 06-07- 08-09-10- 11- 12-2013

Metodología
 Lógica difusa.
La lógica difusa (fuzzy logic) es una
forma de lógica multivariada, que intenta
cuantificar la incertidumbre, que admite
grises y no solo negros y blancos, y que
además permite obtener conclusiones a
partir de información de entrada
imprecisa, con ruido e incompleta
DNegri, C., & De Vito, E. L. (2006). Introducción al razonamiento aproximado: lógica
difusa. Revista Argentina De Medicina Respiratoria, 14, 128-130.

Metodología
 Conceptualización del problema
 Selección de las variables de entrada y de salida
 La identificación de la estructura del sistema difuso
 Determinación de los conjuntos de términos
lingüísticos
 Determinación de las funciones de pertenencia
 Construcción de una colección de difusos reglas si
entonces (if-then)
 Composición de base de datos
 Implementación
 Calibración y puesta a punto
 Validación y evaluación del desempeño
Bosma, R., van den Berg, J., Kaymak, U., Udo, H., & Verreth, J. (2012). A generic
methodology for developing fuzzy decision models. Expert Systems with Applications,
39(1), 1200-1210.

Lógica difusa
 Conjunto difuso de adolescentes
A = {x, µA(x) | x ∈ X}
{Carlos, 0.2}
{Juan, 1}
{Mario, 0.5).

Lógica difusa
 Conjunto difuso del item preocupación
0 1 2 3 4
1

Lógica difusa
 Operaciones borrosas
Unión. operador lógico OR de Zadeh (Max)
μAUB(x)=max[μA(x), μB(x),]
Intersección. operador lógico AND de Zadeh (Min)
μAnB(x)=min[μA(x), μB(x),]

Métodos de inferencia
 Tipo: Mamdani
 Método [y]: min
 Método [o]: max
 Método implicación: min
 Método agregación: max
 Método de defuzzificación: som (smallest –
absolute , value of maximum) en fis
primera etapa.
 Método de defuzzificación: centroide en fis
segunda etapa.

Inseguridad alimentaria severa: en este nivel, todos los
miembros del hogar han reducido la ingesta de
alimentos hasta el extremo en que los niños
experimentan hambre.
Determinación de reglas difusas:
Inseguridad severa = Hogares donde los niños
experimentan hambre o demás situaciones
extremas o que se presentan siempre referidas a
cantidad
Diferentes modelos

Método ELCSA y Likert
Fuente ICBF ENSIN 2010

Resultados
 Descriptivos
50670 cuestionarios

Estrato
socioeconómico
Frecuencia %
Frecuencia
ENSIN 2010*
%
conexión
pirata
1522 3.0 1040 2.3
1 15937 31.5 14156 31.8
2 17237 34.0 16491 37.1
3 8010 15.8 7840 17.6
4 1392 2.7 1367 3.1
5 367 0.7 363 0.8
6 167 0.3 165 0.4
Sin
recibo
3474 6.9 3036 6.8

Etnia Frecuencia %
Indígena 4437 8.8
Gitano 70 0.1
Raizal del archipiélago 485 1.0
Palenquero de San Basilio 20 0.0
Negro/Mulato/Afrocolombiano 5137 10.1
Ninguna de las anteriores 40521 80.0
Total 50670 100.0

Frecuencia Porcentaje
Frecuencia
ENSIN
2010*
%
Sin
hacinamiento 40569 80.1
37788 81.8
Hacinamiento
5195 10.3
4551 9.9
Hacinamiento
crítico
4864 9.6
3856 8.3
Total 50628 99.9 46195 100.0

Características de los hogares
Familia Frecuencia Porcentaje
Tipo Integrado por
adultos y niños 33907 66.9
Integrado por
adultos
16763 33.1
Total 50670 100.0

Reporte general de evaluación de severidad no
detectada.
 Método Fuzzy leves aun teniendo ítems
de alta severidad = 0
 Método ELCSA (Rasch) leves aun
teniendo ítems de alta severidad = de
134 a 978
 Método Likert como leves aun teniendo
ítems de alta severidad = 61
 Método Likert 1 como leves aun
teniendo ítems de alta severidad = 25

Concordancia entre métodos
10 cuestionarios evaluados
Diferencias Fuzzy – ELCSA
Diferencias Fuzzy – Likert
Diferencias ELCSA – Likert

Contraste entre métodos

 Fuzzy - ELCSA - Kappa 0.782
 Fuzzy - Likert 2 - Kappa 0.711
 Fuzzy - Likert - Kappa 0.514
 ELCSA - Likert - Kappa 0.570
Fuente Landis y Koch

Contraste de seguridad alimentaria por desnutrición
(dada por antropometría)
ELCSA ENSIN Likert Fuzzy
Sensibilidad 76.92%
(75.54 -78.30)
62.24%
(60.65-63.83)
77.38%
(76,0 78,75)
Especificidad 36.16
(35.26 37.06)
52.34%
(51.41 53.27)
35.63%
(34,74 36,52)
Índice Youden 0.13
(0.11-0.15)
0.15
(0.13-0.16)
0.13
(0,11-0,15)

Curva ROC del método ELCSA vs ENSIN
(Likert) vs FUZZY
Método Área
Método
Fuzzy
0.616
Método
Elcsa
0.611
Método
Likert 2
0.605
Método
Likert 1
0.597
Sensibilidad

Errores localizados (detectados y corregidos por
software)
 Porcentaje de cuestionarios con error
ELCSA = 0.0059207%
 Porcentaje de cuestionarios con error
ENSIN = 0.0019736%
 Hay que tener en cuenta que se
sumaron algunos códigos.

Resultados
Seguridad alimentaria
 Hogares seguros (inseg. nula)= 38.8 %
(38.8% a 47.61%)
 Hogares con inseg. leve = 31.8 %
(24.30% a 31.9%)
 Hogares con inseg. moderada = 16.3 %
(12.35% a 18.8% )
 Hogares con inseg. severa = 13 .2 %
(8.3% a 15.7%)

13.2%16.3%31.8%38.8 %
9.6%14.8%
36.1 %39. %
3.8 %13.6%28.9 %53.5 %
Clasificación según método Likert
Clasificación según método ELCSA
Clasificación según método Fuzzy
Hogares seguros Inseguridad leve Inseguridad moderada Inseguridad severa

Menos de 1.96
1.96 a 2
2 a 2.27
2.27 a 2.37
2.37 a 2.53
2.53 y más
Fuzzy mapa del
hambre en
Colombia
Amazonas
Putumayo
Nariño
Cauca
Caquetá Vaupés
Guainía
Vichada
Meta
Guaviare
Valle del
Cauca
Choco
Antioquia
Sucre
Córdoba
Bolívar
Magdalena
Guajira
Cesar
Norte de
Santander
Arauca
Cundinamarca
Huila
Tolima
Quindío
Risaralda
Caldas
Casanare
Boyacá
Santander
Bogotá
San Andrés y P.

Discusión
 Existen dos encuestas con resultados
diferentes, una algo optimista la ENSIN, y
otra más realista la ELCSA.
 Las cifras que se exponen de estas dos
encuestas ya han sufrido un proceso de
filtro que mejoran sus resultados.

Discusión
 Las asociaciones entre la clasificación de
seguridad alimentaria y estado nutricional,
estrato socioeconómico y estado de
hacinamiento como era de esperar son
estadísticamente significativas para
ambos métodos con p< 0.01, pero solo el
método Fuzzy es capaz de reducir las
inconsistencias relacionadas con el
hambre hasta el 0%.

Discusión
 Cuando se contrasta las cifras reportadas
con variables externas dadas por el factor
económico como la pobreza extrema, la
subnutrición, o antropometría, es evidente
que la ELCSA y más aun el modelo FUZZY
es más coherente que la ENSIN.

Convergencia !
 13% de la población colombiana que
padece hambre (m. fuzzy)
 14.7% de la población que está en la
pobreza monetaria extrema
 13% de la población que está en
subnutrición calculado por la FAO (por
métodos indirectos),
 13% de desnutrición crónica calculada por
métodos antropométricos en niños.
 9.6% que está en hacinamiento crítico

Discusión
 Pobreza extrema calculada por el Banco
Mundial de 8.2%, próximo al 8.3% de la
inseguridad severa de unos de los modelos
Fuzzy más optimista
 Los departamentos con peor seguridad
alimentaria son en orden Nariño, Choco,
Sucre y Bolívar (ENSIN) En el nuevo orden
de la seguridad alimentaria por método
Fuzzy la verdadera lista de los mas
hambrientos seria Nariño, Sucre, Choco y
Guajira.

Discusión
 El uso de filtros especiales para
poblaciones específicas no mejoro la
sensibilidad especificidad dada por la
curva de ROC.

Conclusiones
 La encuesta nacional de seguridad
alimentaria de Colombia dista de ser un
instrumento perfecto de medición de la
seguridad alimentaria del país
 La evaluación debe hacerse de forma
complementaria

Conclusiones
 Limitaciones importantes relacionados
con el manejo, interpretación, depuración,
muestreo imperfecto y el uso de filtros
para determinadas poblaciones

Conclusiones
 La inseguridad alimentaria de Colombia
para el 2010 está más cercana a las cifras
aportadas por la ELCSA, de un 57% con
un 7% en inseguridad severa, cifras que
son compatibles con el 61% encontrados
en el modelo Fuzzy y el 13.2 % para
inseguridad severa en la que
posiblemente se esté padeciendo hambre

Limitaciones
 La lógica difusa se usó para interpretar
una encuesta ya construida por otros
métodos
 Validaciones complementarias externas
 ENSIN 2015
 ENSIN solo incluye población hasta los 64
años, y se excluye a la población rural
dispersa de difícil acceso

Recomendaciones
 Presentación de mapas de Colombia con
la información clara, y concreta de la
seguridad alimentaria
 No usar filtros.
 Mayor capacitación del personal
 Utilizar la metodología difusa o el método
usado en la ELCSA

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