Este documento presenta el programa Vensim, desarrollado por Ventana Systems Inc. para simular modelos de dinámica de sistemas. Explica cómo crear un modelo básico de simulación de población de Costa Rica de 2005 a 2045, variando tasas de natalidad y mortalidad. También muestra cómo agregar nuevos factores, como un límite máximo de población, para observar su impacto en los resultados.

1. Programa Vensim Philip Alvarado, Yéssika Sánchez, Laura Moreira, Andrea Vezga por Ventana Systems, Inc.

2. ¿Quién lo creo? El programa Vensim fue realizado por Ventana Systems, Inc, con base en Harvard Massachusetts. Es un sistema de análisis de simulación, en el que se puede documentar, analizar o simular un modelo en una dinámica de sistemas.

3. El programa, por su naturaleza versátil se puede utilizar de muchas formas, su función principal es crear modelos de simulación con diagramas de influencias (Forrester) En la investigación se puede usar para simular una proyección de crecimiento económico, crecimiento de la población, análisis de ciertos mercados, etc.

4. Este programa es muy útil para realizar simulaciones a largo plazo que matemáticamente durarían muchas horas en calcularse, el programa hace las proyecciones en segundos.

5. El programa se puede conseguir desde la página oficial: http://vensim.com/index.html Aquí se puede descargar una versión de demostración, pero para poder realizar simulaciones hay que comprar el programa.

6. Herramientas del programa Al abrir la pantalla del programa veremos una pantalla así

7. Aquí podemos ver la barra de herramientas principal: También veremos la barra de herramientas de dibujo: La barra de herramientas de Análisis: Y la barra de formato:

8. En este manual aprenderemos a utilizar estas barras de herramientas, junto con el área de dibujo para aprender a crear una simulacion.

9. Con el programa Vensim se pueden hacer simulaciones simples o muy complicadas, para aprender a utilizar el programa vamos a hacer una simulación de la población de Costa Rica del año 2005 hasta el año 2045.

10. Para hacer esto necesitamos algunos datos: Población en el año 2005: 4.016.173 Tasa de Natalidad: 0.0186 (18.6 nacimientos por cada 1000 habitantes en el año 2005) Tasa de Mortalidad: 0.00433 (4.33 muertes por cada 1000 habitantes en el año 2005)

11. Ahora si: Manos a la obra!

12. Para crear una nueva simulación, hacemos click en File/New Model

13. Obtendremos una ventana que nos pide cierta informacion, En Initial Time pondremos el año 2005 En Final Time pondremos el año 2045 Finalmente en Units for Time, hay que seleccionar “Year” Quedara de la siguiente manera:

14. Una vez en la pantalla principal de trabajo, utilizaremos el siguiente icono para poner la variable central de nuestro estudio; la Población. Una vez que escribamos la variable central, quedará de la siguiente manera: Para agregar las variables que afectan la variable central (nacimientos y muertes), llamadas variables de flujo, hay que dar click en el el siguiente icono:

15. Para relacionar las variables de flujo con la variable central, haremos click a la izquierda de Población y guiaremos el cursor hacia Población, hacemos click y nos pedirá el nombre de la variable: Nacimientos, después de un Enter, se verá así: Hacemos lo mismo con las Muertes, pero esta vez comenzamos haciendo click en Población, y luego lo dirigimos a la derecha, luego de hacer click y ponerle nombre, todo se verá así:

16. Una vez que hemos agregado las variables de flujo y la central, hay que agregar las variables constantes: Tasa de Natalidad (TN) y Tasa de Mortalidad (TM), para agregarlas utilizaremos el icono: Luego de hacer click en este icono, haremos click debajo de Nacimientos y le pondremos nombre: TN, repetimos el proceso con TM hasta que se vea de la siguiente manera: Bien, ahora hay que relacionar todas las variables entre sí, para esto utilizaremos este icono:

17. Cuando hemos pulsado el icono hacemos click en población y arrastramos la flecha hasta Nacimientos y hacemos click, hasta que se vea de la siguiente manera: Para que la flecha azul se vea un poco más, podemos utilizar el circulo azul, y darle una forma mas apropiada: Repetimos el proceso de Población a Muertes, de TN a Nacimientos y de TM a Muertes, hasta que todo se vea como en la siguiente diapositiva:

18. Ahora, hay que explicar qué significa TN y TM, para hacer eso, utilizaremos el icono: Luego de pulsar el icono, vamos adonde queremos agregar el comentario, en este caso justo debajo de TN (no encima) y hacemos click, agregamos el comentario, y le damos formato si así lo deseamos, repetimos el proceso con TM hasta que se vea como en la siguiente diapositiva:

19. A esta altura ya tenemos las variables que vamos a utilizar relacionadas entre sí, Pero para que el sistema entienda cómo se relacionan estas entre sí, necesitamos agregar las ecuaciones que afectan a tales variables Para esto utilizaremos el siguiente icono:

20. Recuerda que siempre puedes hacer cambios a la estructura del trabajo. Si te equivocas, se puede usar el icono para borrar lo que sea. También se pueden utilizar los iconos para no poder hacer cambios a la estructura del trabajo, y así poder concentrarse en el análisis de simulación. Utiliza el candado para deshabilitar los cambios o la mano para habilitarlos.

21. Al pulsar el icono las variables se pondrán de color negro, lo que indica que aún no están relacionadas con las demás variables. Iniciemos haciendo click en la variable central (Población): Nos aparecerá un cuadro, ya que la formula Nacimientos Muertes ya está ahí. No hay necesidad de cambiarla, solamente hay que poner el valor inicial de la población: 4.016.173, y en Units escribiremos “ personas”, hasta que se vea de la siguiente manera: Luego damos click en OK, y la relación quedará establecida

22. Ahora continuaremos con Nacimientos, utilizamos el mismo icono y hacemos click en Nacimientos. En este caso tenemos que agregar la fórmula que define nacimientos, en este caso damos click en TN (dentro del cuadro que nos salio en las opciones que nos dan) luego el símbolo x (en la pequeña calculadora que aparece) y luego click en Población. También en Units ponemos “ personas/año” y hacemos click en OK una vez que el cuadro se ve así:

23. Hacemos lo mismo con Muertes (TMxPoblacion) y Units hasta que se vea así: Para introducir el valor de la variable constante TN, hacemos click en TN, ponemos el valor de la Tasa de Natalidad: 0.0186 y en Units ponemos “1/año”, hasta que se vea como en la siguiente diapositiva, luego pinchamos OK.

24. Hacemos lo mismo con TM, agregamos su valor: 0.00433 y en unidades ponemos “1/año” y hacemos click en OK. Una vez realizado esto, ningún cuadro debe estar color negro, ya tenemos lista la estructura, ahora podemos empezar a simular, recuerda salvar el proyecto constantemente, para evitar perder datos.

25. A esta altura podemos ver el trabajo que hemos hecho utilizando la barra de herramientas de análisis: Podemos utilizar estos iconos para tener diferentes vistas sobre el trabajo que hemos realizado. Ahora si, Vamos a iniciar el proceso de simulación. Primero que todo hay que ponerle un nombre a la simulación, en este caso le pondremos Simulación 1. Luego vamos a usar el icono para alistar la simulación. Luego damos click al icono y listo, la simulación esta hecha.

26. Una vez realizada la simulación, podemos observar los resultados utilizando estos botones: Con el botón podemos ver cómo se comportará la población hasta el año 2045 si se sigue con la misma tasa de natalidad y mortalidad. El gráfico se vería así:

27. Con los demás botones podemos ver los números concretos de los resultados. En sí esta proyección es muy útil, pero podemos hacer varias simulaciones y compararlas entre sí. ¿Cómo? Es muy fácil, solamente volvemos a pulsar y esta vez cambiaremos el valor de la tasa de mortalidad, digamos que la calidad de agua en Costa Rica baja rápidamente y vemos un ascenso en la tasa de mortalidad a 0.02. Una vez que cambiamos la tasa de mortalidad a 0.02, le cambiamos el nombre a la simulación, le pondremos Simulación 2. Luego de esto pinchamos nuevamente el icono Una vez que realizamos la simulacion, podemos ver de nuevo en el icono como se comportan las dos simulaciones. Podemos ver que ahora la poblacion presentara una caída. Como lo vemos en la siguiente diapositiva

28. A partir de la versión 5.0 de Vensim, hay una opción llamada SyntheSim: con este icono podemos realizar cambios en la TN y en la TM, viendo cómo afectará esto en tiempo real todas las variables.

29. Ahora bien, veremos otra manera de afectar el resultado de la simulación, y esta es por medio de la creación de nuevos factores. En este caso crearemos un número máximo en la población, en un caso hipotético, diremos que si la población costarricense alcanza los 5 millones de personas, los recursos naturales empezarán a escasear y por lo tanto la cantidad de muertos empezará a subir. Para esto necesitamos crear dos nuevas variables: el numero máximo de habitantes, y el factor que afecta el número de habitantes. Como la función que realizaremos no es lineal, sino que será afectada cuando los habitantes alcancen los 5 millones, generalmente se contará con una tabla de valores para la programación en Vensim. Pero en este caso se suministra para practicar este tipo de ejercicios.

30. Tabla de Valores: Primero vamos a agregar las dos variables utilizando los pasos que vimos al inicio de la presentación, hasta que tengamos algo que se vea como esto:

31. Ahora hay que modificar las ecuaciones del esquema con el icono: Utilizando ese icono, daremos click en la variable del Numero Máximo de Personas (NMP), y llenaremos el valor de 5 millones, hasta que el cuadro quede así.

32. Luego editaremos la variable de Muertes, y le agregaremos el Factor que afecta la Población (FAP) a la ecuación con un símbolo x de la calculadora hasta que quede así:

33. Una vez hecho esto procederemos a darle click a la variable FAP, y llenaremos con la ecuación, hasta que quede así:

34. Antes de dar click en OK, vamos a pinchar la opción Agregaremos los valores de la tabla suministrada anteriormente hasta que quede así: Luego haremos click en OK dos veces

35. Una vez hecho esto, haremos click sobre la variable central Población, cambiaremos el nombre por Simulación 3 y realizaremos la simulación una vez más. Obtendremos un resultado como el siguiente: Aquí podemos ver cómo desde los 5 millones en la Simulación 3, la población deja de crecer tan rápida- mente y se frena su crecimiento.

36. Como podemos observar este programa nos ofrece infinidad de posibilidades para realizar proyecciones y simulaciones de diferentes eventos. Es muy útil para la investigación en nuestra carrera (RRII) por la gran gama de datos que podemos obtener en solo segundos.

37. Fin del Manual Gracias por su atención