MICROMUNDOS :
UNA APLICACION DE DINAMICA DE SISTEMAS
EN EL ESTUDIO DE LA MACROECONOMIA KEYNESIANA

Hugo Hernando Andrade Sosa, Jaime Daniel Mejía Castro, Ricardo Vicente Jaime Vivas. Grupo SIMON de Investigaciones en Modelos y Simulación, Escuela de Ingeniería de Sistemas e Informática.
José Alberto Pinto Mantilla. Escuela de Economía.
Universidad Industrial de Santander.
Ciudad Universitaria. Calle 9 Cra. 27 Bucaramanga, Colombia
TEL/FAX : (976)-349042
A.A. 678
Correo Electrónico : handrade@uiscol.uis.edu.co



RESUMEN

La informática ofrece nuevas herramientas para todas las actividades del hombre, y la educación no es una excepción. La herramienta que aquí se presenta se denomina HICEFE, (Herramienta Informática para la Comprensión y Experimentación de Fenómenos Económicos), es una propuesta para la incorporación de la tecnología computacional en la enseñanza de la economía, basada en el trabajo con micromundos y simulación. El objetivo es reforzar la aplicación de un enfoque sistémico en el proceso educativo, que puede ser extendido a otras áreas de estudio. Los modelos que componen este trabajo han sido construídos con la metodología de Dinámica de Sistemas, para ser presentados a manera de micromundos que brinden al estudiante la oportunidad de estudiar los fenómenos económicos y evaluar su comprensión mediante la experimentación por simulación de soluciones a los mismos. Este proyecto ha sido desarrollado al interior del Grupo SIMON de Investigaciones en Modelos y Simulación de la escuela de Ingeniería de Sistemas e Informática de la Universidad Industrial de Santander. El software escogido como soporte para la construcción y simulación de los modelos se denomina EVOLUCION 2.0, y requiere para su uso un computador personal con un procesador 386 o superior, bajo ambiente WINDOWS.

1. INTRODUCCION

Quizás la diferencia más marcada entre el hombre y los animales, sea la capacidad del primero de formalizar su conocimiento para transmitirlo a sus congéneres no a través de un instinto, sino expresado en un lenguaje comprensible por otros humanos con una preparación básica. El hombre no tiene necesidad de repetir las experiencias de las generaciones anteriores, sino que basado en ellas explora nuevas facetas del mundo que le rodea. Esto ha llevado a una construcción enorme de conocimiento, que lo ha dejado en posición y en la obligación de especializarse cada vez más, para llegar hasta la minucia de su mundo. Sin embargo, dicho mundo no se especializa con el hombre; sigue siendo un todo y como tal actúa. Y el hombre, llamado a gobernar sobre las demás especies, al aplicar su saber en el manejo de este, que es el único mundo que por ahora podríamos habitar, ha cometido el error de recorrer el camino de la investigación en un solo sentido: ha reducido los todos en partes aisladas, para extraer de ellas cada vez más conocimiento particular, y se ha olvidado de retornar al todo e integrar lo que sabe de él. La complejidad del mundo exige soluciones multilaterales y no especializadas.

El trabajo que aquí se expone, pretende ser una contribución al mejoramiento del proceso educativo moderno, planteando la incorporación de las herramientas que la tecnología actual pone a nuestra disposición y permite reorientar el desarrollo del proceso enseñanza-aprendizaje y complementar los métodos del sistema vigente.

Como una aplicación de la informática en el proceso educativo, se presenta una metodología para el estudio multidisciplinario de los fenómenos que nos rodean, y un micromundo para la experimentación en el área de la macroeconomía keynesiana.

2. ANTECEDENTES

La experiencia de estudiantes y de docentes, de las Escuelas de Ingeniería de Sistemas e Informática y Economía, involucrados en este proyecto fue generadora de las inquietudes para buscar un complemento a la forma como se difunde el conocimiento en el sistema educativo actual. Se hablará aquí de antecedentes relacionados con dicho sistema educativo, del caso específico de la enseñanza de la economía, y de los micromundos y sus aplicaciones.
 


Dos grandes enfoques han conducido tradicionalmente la educación : el enfoque conductivista y el enfoque constructivista. En el enfoque conductivista, el proceso enseñanza-aprendizaje es netamente dirigido por el docente o por quien hace sus veces, el cual fija el ritmo de avance, y sus discípulos lo siguen. En este enfoque se presentan inconvenientes cuando existen diferencias marcadas en la capacidad de los estudiantes para seguir el ritmo impuesto por el profesor, llegando a quedar algunos muy retrasados, y sin la asistencia necesaria para alcanzar a los más adelantados. El enfoque constructivista entrega al estudiante un poco más de responsabilidad sobre su propio proceso de aprendizaje siendo él mismo el que, con la guía del docente, busca las fuentes de información, las analiza y luego las discute con sus iguales, logrando una asimilación más profunda y con mejores bases de su materia de estudio.

Una alternativa, o mas bien un complemento al enfoque constructivista, son los aportes del pensamiento de sistemas, el cual, le permiten al estudiante una mayor capacidad de análisis desde un punto de vista propio, que cobije de forma global el sistema en estudio. Esto requiere proyectar la labor del docente hacia la proposición de nuevas experiencias, y la del estudiante ya no a ser un receptor de conceptos, sino un interventor en el sistema. Lo que pretende el enfoque sistémico es reforzar el papel de orientador que debe cumplir el docente, manteniendo la importancia de que sea el estudiante el que defina su ritmo; se busca lograr un conocimiento integral de los fenómenos, para lo cual la preparación y experiencia del docente es determinante en la fijación de los alcances del estudio, y la generación de las inquietudes que mantengan el interés por el mismo.

Se debe hacer una distinción aquí entre lo que es entrenamiento y lo que es enseñanza. Lo primero, consiste en alimentar al aprendiz de una serie de reflejos. Lo segundo es guiarlo en la construcción de su propio modelo de la realidad, para lograr un conocimiento más integral que le permita formular medidas para controlarla y prever las consecuencias de las mismas.
 


Todo el conocimiento humano en economía, producto de la labor de grandes estudiosos del tema, ha sido formalizado en conceptos técnicos y ecuaciones matemáticas complejas, reunidas en lo que se conoce como econometría, y sobre las cuales se realizan las proyecciones económicas.

Ciertamente, se ha logrado construir un cuerpo consistente de ecuaciones, para representar distintos aspectos de las situaciones económicas, pero han llegado a tal grado de tecnicismo, que es prácticamente imposible para quienes no han recibido una preparación estrictamente económica entenderlas. La enseñanza de la economía atraviesa por estas dificultades, que se ven profundizadas cuando se trata de estudiantes de otras áreas. En el caso de quienes se deciden por el área tecnológica, los cursos de economía muchas veces son una actividad académica poco motivante y desarrollada con una terminología demasiado abstracta y de difícil comprensión, sumado a lo anterior está la dificultad de saber con certeza si un planteamiento es eficaz o no, pues pocos pueden probar en la realidad sus propuestas, se pierde la motivación y se subestima su importancia.

3. PRESENTACION DE LA HERRAMIENTA

Todo lo anterior dio pié al inicio de este trabajo, buscando brindar especialmente a los estudiantes del área tecnológica una nueva herramienta que los acercara al interesante mundo de la economía, en un ambiente menos conductista y más dinámico, y que al mismo tiempo asegurara la posibilidad de generar experiencias mediante la utilización del computador.

El desarrollo de la idea se enmarcó dentro de las actividades del Grupo SIMON de Investigaciones en Modelos y Simulación de la Universidad Industrial de Santander, el cual orienta su trabajo hacia la aplicación de la Teoría General de Sistemas, utilizando principalmente como metodología de apoyo la Dinámica de Sistemas en diversas áreas como la epidemiología, la ingeniería química, la agroindustria, la ingeniería del Software, la economía y la informática educativa. En estas dos últimas áreas se ubica HICEFE que aquí se presenta.
 


El objetivo general que guía la realización de este trabajo fue la construcción de una herramienta informática basada en Dinámica de Sistemas, que contribuyera a mejorar la comprensión de fenómenos económicos, mediante la creación de micromundos de experimentación. Para esto, se fijaron como objetivos específicos la aplicación de Dinámica de Sistemas en la construcción de modelos de complejidad creciente que representaran la dinámica de un sistema productivo desde la perspectiva global del pensamiento de sistemas, y la construcción de una herramienta informática que permitiera visualizar dichos modelos, evaluar su comprensión por parte del usuario, definir escenarios para probarlos, y experimentar mediante simulación políticas económicas de manejo del sistema productivo.
 


Se escogió la teoría macroeconómica, motivados por la actualidad nacional, que al iniciar el trabajo daba gran importancia a las políticas económicas del gobierno, sobre las cuales se formulaban opiniones en todos los círculos. Sumado a esto, tener la macroeconomía como tema central de trabajo, brindaba la oportunidad de incluir en su modelamiento factores sociales que le imprimieran un matiz diferente al de la mera administración, y le devolviera ante los estudiantes el carácter de ciencia eminentemente social. Entre las diferentes escuelas macroeconómicas se seleccionó la keynesiana y no la clásica, teniendo en cuenta que sus supuestos corresponden de manera más cercana al entorno económico actual, es decir, que el modelo keynesiano presentaba mayor flexibilidad ante posibles cambios en las condiciones del sistema.
 


Para la realización de los modelos se partió de un estudio acerca de la macroeconomía keynesiana. Su representación en diagramas causales se hizo llevando gradualidad en su complejidad, con el aporte de personas vinculadas a la enseñanza de la economía, al modelamiento con Dinámica de Sistemas, y tratando, como se dijo antes, de vincular aspectos sociológicos. A medida que crece la complejidad de los modelos, se incluyen en ellos nuevos elementos para representar los distintos postulados keynesianos. La gradualidad guardada en la construcción facilita el estudio de los fenómenos económicos.
 


La Dinámica de Sistemas conduce a una representación matemática aproximada de la realidad, facilitando el trabajo multidisciplinario al presentar una nueva sismología más cercana al lenguaje natural, haciendo que la integración de diferentes puntos de vista sea menos traumática. Los resultados son palpables, de manera especial en el área de las ciencias sociales, donde se presentan las principales dificultades en la formalización matemática de sus conceptos. La metodología de modelado con Dinámica de Sistemas consta de tres fases generales : conceptualización, formulación y evaluación. , estas fases y los útiles formales, diagramas causales y diagramas de Forrester, se esbozan en el ejemplo utilizado a continuación.

4. UTILIZACION DE LA HERRAMIENTA

HICEFE permite un fácil y versátil desplazamiento por todos los modelos predefinidos que presenta. De acuerdo al adiestramiento que tenga el usuario en la aplicación de la dinámica de Sistemas, HICEFE le ofrece un mayor o menor grado de manipulación de dichos modelos: en un primer nivel, para usuarios con poco manejo de Dinámica de Sistemas, se permite la interacción con los diagramas causales, con los cuales inicia la fase de conceptualización, ademas de la visualización de los diferentes resultados generados con los escenarios de simulación que el usuario ha definido; en un segundo nivel, dirigido a personas con un mayor dominio de la Dinámica de Sistemas, permite adicionalmente, modificar los diagramas de Forrester, donde no solo refuerza sus conceptos, sino que puede variar y/o crear sus propios modelos. HICEFE dispone de una interfaz gráfica, soportada por Evolucion 2.0, la cual permite observar los diferentes tipos de diagramas que se emplean en la metodología de Dinámica de Sistemas.
 


En la fase de conceptualización se hace acopio de los aportes de diferentes puntos de vista sobre el sistema en estudio. Es importante la discusión en términos conceptuales, no tan técnicos, para lograr una comprensión del fenómeno por parte de todos los integrantes del equipo multidisciplinario, y la delimitación precisa de las fronteras del sistema en estudio. Se busca con esto la formación de modelos mentales que permitan el seguimiento de cualquier propuesta para prever las consecuencias que determinada acción generará en el sistema.

Estos modelos mentales se representan en forma de Diagramas Causales, sobre los cuales se plasman las relaciones existentes entre los diferentes elementos definidos para el sistema. En un principio se busca incorporar solamente el número necesario de elementos que permitan construir el modelo más sencillo, sobre el cual se agregarán poco a poco nuevos elementos a medida que se formaliza y se evalúa si el modelo en crecimiento tiende o no a representar una realidad o a acercarse a ella. Es de notar que las tres fases mencionadas anteriormente no son estrictamente secuenciales, sino que el proceso de modelado consiste en recorrerlas según las exigencias del estudio.
 
 

Figura 1. Diagrama causal de un sistema productivo básico


En la figura anterior se presenta un ejemplo de lo que es un Diagrama Causal, como producto de la conceptualización sobre un fenómeno económico. Luego de iniciar el estudio del sistema, se propone una serie de elementos, cuyas relaciones entre sí se representan por los vectores que los unen. Aunque la idea básica es identificar la influencia entre estos elementos como causas-consecuencias, este tipo de diagramas se diferencia de los clásicos de los textos, en que no es estrictamente un listado de dichas causas-consecuencias, sino una construcción donde fácilmente se identifican ciclos de realimentación, haciendo posible visualizar lo que hasta ahora se atribuía a efectos colaterales y que son simplemente relaciones no tenidas en cuenta en los análisis convencionales.

Los signos en las saetas de los vectores, más que una magnitud indican las direcciones de los cambios. Si una relación presenta un signo ‘+’, dicha relación es directa, lo cual quiere decir que si el elemento desde donde parte la relación sufre una variación, el elemento a donde llega experimentará un cambio en el mismo sentido. Si por el contrario el signo es ‘-’, se está expresando un sentido de variación inverso.

Los ciclos de realimentación se componen de series de relaciones en las cuales un elemento llega a autoinfluirse, como se puede ver para los elementos Acumulación de Capital y Generación de empleo en el diagrama anterior. El sentido del cambio generado se puede encontrar mediante una simple álgebra de signos.

La importancia del estudio de los ciclos de reglamentación radica principalmente en la explicación que a través de ellos podemos tener de la dinámica del fenómeno. Los ciclos positivos nos conforman ciclos de crecimiento del sistema; los ciclos negativos nos generan ciclos de control en el sistema; del equilibrio que presenten estos dos tipos de ciclos nos mostrara la dinámica del mismo.
 

Una vez definido el modelo causal de un fenómeno, se pasa a la fase de formulación, donde se hace una formalización gráfica conocida como Diagrama de Forrester, para lo cual es necesario identificar cuales de los elementos causales representan material en el sistema, y cuales representan información. La Dinámica de Sistemas ofrece clases de elementos, entre las cuales se cuentan los niveles ( acumuladores de material ), flujos ( llaves que regulan la circulación del material ), parámetros ( información que determina el comportamiento de los flujos ), variables auxiliares, retardos, entre otros.

En el diagrama siguiente, SC ( Stock de Capital ) y NE ( Nivel de Empleo ) son los niveles donde se acumulan respectivamente capital y empleo, que son los materiales del sistema. AC ( Acumulación de Capital ) y GE ( Generación de Empleo ) son los flujos. Las líneas sencillas representan transmisión de información que determina el comportamiento del sistema. Esta representación gráfica se facilita si se ha hecho una buena conceptualización en la fase anterior, y además de la ventaja de poder involucrar en el mismo lenguaje los aportes de distintas disciplinas, conduce directamente a la siguiente fase, la de evaluación, pues ya están determinadas las formas de las ecuaciones matemáticas asociadas a cada tipo de elemento.
 
 

Figura 2. Diagrama de Forrester del sistema productivo



 
 

En el editor de diagramas de Forrester, el estudiante puede cambiar el escenario de simulación que quiere para los modelos, con lo cual está definiendo su propia política económica. A manera de ejemplo, en la figura siguiente se muestra la salida gráfica de EVOLUCION 2.0, que es una forma de presentar al estudiante los resultados simulados que generarían en el sistema sus hipótesis.

En la siguiente pantalla se pueden observar el modelo matemático (a la izquierda), basado en el sistema de ecuaciones propio del Diagrama de Forrester de la Figura 2. y el comportamiento simulado de una de las variables que componen el modelo (a la derecha).

Figura 3. Presentación de los resultados de una simulación


Con base en el análisis de los resultados, el estudiante sabrá si su estrategia de control es o no eficaz. De acuerdo a sus conclusiones, volverá a definir nuevos escenarios de simulación o modificación de sus modelos, hasta obtener del sistema la respuesta deseada.

5. CONCLUSIONES

Para el docente, HICEFE constituye un ambiente informático que le ofrece la posibilidad de ver con facilidad relaciones que los modelos econométricos no muestran con suficiente claridad, y que a veces ni siquiera tienen en cuenta. Para el estudiante, se brinda la oportunidad de manipular los componentes de los modelos y observar los resultados que esta manipulación genera sobre el comportamiento del sistema. Es decir, se da al estudiante la posibilidad de experimentar y construir sus propias políticas económicas, interactuando con Evolucion 2.0.

Esta herramienta es una muestra de la posibilidad que se integre un enfoque pedagógico, constructivismo, y un paradigma de pensamiento, el enfoque de sistemas, junto con una metodología de modelamiento matemático, dinámica de sistemas; para la construcción de ambientes informáticos en las diferentes áreas del conocimiento.

6. BIBLIOGRAFIA
 

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