Reglas para un buen modelado

Diagramas Causales
Grupo en Dinámica de Sistemas
Universidad Nacional de Colombia

Diagramas Causales
• Se enfocan en los ciclos de
realimentación
• Forma rápida explicar hipótesis acerca de
las causas de la dinámica
• Elicitar y capturar los modelos mentales
• No distinguen entre niveles y flujos
• Útil para comunicación

Notación
• Consiste de variables
conectadas por flechas que
denotan las influencias
causales sobre las variables
• Deben contener los ciclos de
realimentación principales
BR
Fractional
Birth Rate
Average
Lifetime
Death Rate
-+ ++
-
Birth Rate Population
+
Key
Example
Birth Rate Population
+
Variable Variable
Causal Link
Link Polarity
Loop Identifier: Positive (Reinforcing) Loop
Loop Identifier: Negative (Balancing) Loop
or
or
R
B
+
-

Notación
Símbolo Interpretación Matemática Ejemplos
0>∂∂ XY Calidad +
Producto Ventas
En el caso de
acumulaciones
+
Esfuerzo Resultados
+
X Y
Si todo lo demás permanece
igual, si X incrementa
(decrementa), entonces Y
incrementa (decrementa)
por encima (debajo) de lo
que debería.
En el caso de
acumulaciones, X suma a Y ( ) 0
0
t
t
t
YdsXY ++= ∫ L +
Nacimientos Población
0<∂∂ XY Precio -
Producto Ventas
En el caso de
acumulaciones
-
Frustración Resultados
-
X Y
Si todo lo demás permanece
igual, si X incrementa
(decrementa), entonces Y
decrece (incrementa) por
debajo (encima) de lo que
debería.
En el caso de
acumulaciones, X resta de Y ( ) 0
0
t
t
t
YdsXY ++−= ∫ L -
Muertes Población

Notación
Vínculo Positivo:
• Si la causa incrementa, el efecto incrementa por
encima de lo que podría haber ocurrido en otro caso
• Si la causa decrece, el efecto decrece por debajo de lo
que podría haber ocurrido en otro caso
Vínculo Negativo:
• Si la causa incrementa, el efecto decrece por debajo
de lo que podría haber ocurrido en otro caso
• Si la causa decrece, el efecto incrementa por encima
de lo que podría haber ocurrido en otro caso

Guías para diagramas Causales
1. CAUSA vs. CORRELACIÓN
• Las correlaciones expresan el comportamiento
pasado de la variable
• Las correlaciones no representan la estructura
del sistema
• Los diagramas deben incluir solo las
relaciones que capturan la estructura interna
del sistema
• Las correlaciones deben surgir del
comportamiento del modelo cuando se simula

+
Incorrecto
Tasa de
Homicidios
Ventas de
Helados
+
Correcto
Tasa de
Homicidios
Ventas de
Helados
+
Temperatura
Promedio

2. DEFINIR LA
POLARIDAD DEL
VÍNCULO
3. DETERMINAR
POLARIDAD DEL
CICLO
Vía Rápida:
• Cuente el número de
Vínculos Negativos
Vía Correcta:
• Rastrear el efecto de
un cambio pequeño
en una de las
variables a medida
que se propaga en el
ciclo
R B
Customer
Loss Rate
Customer
Base
Sales from
Word of
Mouth
Customer
Loss Rate
Customer
Base
Sales from
Word of
Mouth
-
++
+
Incorrect
Correct

4. DETERMINAR POLARIDAD DEL CICLO
No debe haber Polaridades Ambiguas
Existe más de una relación causal entre las variables conectadas
? (+ or -)
RevenuePrice
CorrectIncorrect
+
RevenuePrice
Sales
+
-

Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
Trabajo
Extra
+
Tiempo
disponible
-
B1
+
Midnight Oil
5. DAR NOMBRE A LOS CICLOS

Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
+
Trabajo
Extra
Productividad
+
-
Tiempo
disponible
-
Fatiga
+
B1
R1
+
Midnight Oil
Explosión

Trabajo
Pendiente
Tasa de
Terminacion
de Trabajos
Presión
Cronograma
Proyecto
+
-
+
-
Tiempo por
Tarea
Trabajo
Extra
Productividad
+
-
B2
Tiempo
disponible
-
-
Fatiga
+
B1
R1
+
Midnight Oil
Explosión
Atajos

6. INDICAR LOS RETARDOS IMPORTANTES
• Los retardos crean dinámica: inercia,
oscilaciones, distancian las causas de los
efectos
+
OfertaPrecio
Retardo
+
OfertaPrecio

6. NOMBRE DE LAS VARIABLES
• Los nombres de las variables deben ser los
SUJETOS
• Las acciones (VERBOS) son capturados por los
vínculos entre las variables
• El diagrama causal captura la ESTRUCTURA, no el
COMPORTAMIENTO
+
Incremento en
Precios
Incremento en
Costos
Incorrecto
Correcto
+
Precios
Costos

• Los nombres de las variables deben tener un
sentido claro de dirección
+
Actitud Mental
Realimentación
del Jefe
Incorrecto
Correcto
+
Moral
Elogio del Jefe

• Escoger variables cuyo sentido normal de
dirección es positivo
+
PérdidasCostos
Incorrecto
Correcto
-
Beneficios
Costos
+
InfelicidadCriticismo
-
Felicidad
Criticismo

7. CLAVES DE PRESENTACIÓN
• Usar líneas curvas para la realimentación de
información
• Los ciclos importantes deben verse como óvalos o
círculos
• Organizar los diagramas para evitar que se crucen
flechas
• No colocar círculos, rectángulos o figuras alrededor de
las variables
• Iterar, Redibujar

8. ESCOGER EL NIVEL ADECUADO DE AGREGACIÓN
• Los diagramas causales deben comunicar la
estructura central del modelo
• No son tan detallados como lo son las ecuaciones
• Mucho detalle ⇒ Confunde
• Poco detalle ⇒ No muestra la lógica
¿Cuál es el nivel adecuado de detalle?

-
Costos
Unitarios
Porción de
Mercado
Si las personas se confunden con .....
se deben hacer explícitos los conceptos intermedios, así:
+
Porción de
Mercado
Volumen de
Producción
-
Costos
Unitarios
Experiencia en
Producción
Acumulada+

9. NO COLOCAR TODOS LOS CICLOS EN UN SOLO
DIAGRAMA GRANDE !!!!!
• Los diagramas grandes:
– No permiten ver los ciclos
– Entender cuáles son importantes
– Entender cómo se genera la dinámica
• Sirven sólo para impresionar........
• Sólo los entienden quienes los construyen, no quien
los necesita.

10. HACER EXPLÍCITAS LAS METAS DE LOS CICLOS
NEGATIVOS
• Todos los ciclos negativos tienen metas
• Metas = Estado deseado del sistema
• Los ciclos negativos comparan el estado actual con la
meta, y tratan de corregir la discrepancia

B
Quality
Improvement
Programs
Product
Quality
-
+
B Quality
Shortfall
+
+
+-
Desired
Product
Quality
Product
Quality
Quality
Improvement
Programs
CorrectIncorrect
B
Cooling Rate +
Coffee
Temperature
B Temperature
Difference
+
-+
Coffee
Temperature
Cooling
Rate
Room
Temperature-
-

11. DISTINGUIR ENTRE CONDICIONES ACTUALES Y
PERCIBIDAS
• Existen diferencias entre el estado verdadero de las
cosas y lo que los agentes perciben de ese estado del
sistema
• Ruido, errores de medición, sesgos, distorsiones
Calidad del
Producto
+
+
B
Calidad
Deseada del
Producto
Programas de
Mejoramiento de la
Calidad
Diferencia en
Calidad
+
-
Cuándo se define
cuál es la calidad
del producto?

Bias in
Reporting
System
Management
Bias Toward
High Quality
Management
Perception of
Product Quality
Reported
Product
Quality
B
Quality
Improvement
Programs
Quality
Shortfall
Desired
Product
Quality
Product
Quality
+
-
++
+
+
+
+
Delay
Delay
Delay
Delay

ejemplos
negativos:
Textos
comprensibles?
Círculos?

ejemplos negativos:
Cuántos ciclos?

ejemplos positivos
Figure 5-26 The invisible
hand: the feedback structure
of markets
Price
Demand
Relative
Value
Profits
Supply
+
+
+
+
+
-
-
-
B
B
Price of
Substitutes
Cost of
Production

ejemplos positivos
Industry
Demand
Market
Share
Sales
+
+
Product
Attractiveness
R18
+ +
Product
Features:
Product
Differentiation
(Share Effect)
+
Revenue
+
Price
+
Price Premium
for Superior
Technology
+
Investment in
Product
Features
+
+
+
R19
Product
Differentiation
(Total Demand
Effect)
R20
Price Premium
Effect
• Functionality
• Suitability to Customer Needs
• Quality and Reliability
• Service and Support
• Other Attributes

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