Metodología de la simulación

Índice

1. Definición de conceptos básicos

Cuando alguien tiene la responsabilidad de conducir un sistema dado, como por ejemplo: un banco, una ciudad, un sistema de transporte, etc., debe tomar continuamente decisiones acerca de las acciones que ejecutará sobre el sistema. Estas decisiones deben ser tales que la conducta resultante del sistema satisfaga de la mejor manera posible los objetivos planteados.

Para poder decidir correctamente es necesario saber cómo responderá el sistema ante una determinada acción. Esto podría hacerse por experimentación con el sistema mismo; pero factores de costos, seguridad y otros hacen que esta opción generalmente no sea viable. A fin de superar estos inconvenientes, se reemplaza el sistema real por otro sistema que en la mayoría de los casos es una versión simplificada. Este último sistema es el modelo a utilizar para llevar a cabo las experiencias necesarias sin los inconvenientes planteados anteriormente.

Al proceso de experimentar con un modelo se denomina simulación. Al proceso de diseñar el plan de experimentación para adoptar la mejor decisión se denomina optimización. Si el plan de experimentación se lleva a cabo con el solo objeto de aprender a conducir el sistema, entonces se denomina entrenamiento o capacitación.

En este punto, es conveniente plantear las siguientes definiciones:

Sistema: Conjunto de objetos o ideas que están interrelacionados entre sí como una unidad para la consecución de un fin (Shannon, 1988). También se puede definir como la porción del Universo que será objeto de la simulación.
Modelo: Un objeto X es un modelo del objeto Y para el observador Z, si Z puede emplear X para responder cuestiones que le interesan acerca de Y (Minsky).
Simulación: Simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a cabo experiencias con él, con la finalidad de aprender el comportamiento del sistema o de evaluar diversas estrategias para el funcionamiento del sistema (Shannon, 1988).

2. Definición del problema

Consiste en un proceso que se da en la realidad mediante la construcción de modelos que resultan del desarrollo de ciertas aplicaciones específicas de acuerdo a las variables controlables e incontrolables de un sistema de un objeto a estudiar.

Aplicabilidad en las diferentes áreas del conocimiento

Actualmente la simulación presta un invalorable servicio en casi todas las áreas posibles, algunas de ellas son:

Procesos de manufacturas: Ayuda detectar cuellos de botellas, a distribuir personal, determinar la política de producción.
Plantas industriales: Brinda información para establecer las condiciones óptimas de operación, y para la elaboración de procedimientos de operación y de emergencias.
Sistemas públicos: Predice la demanda de energía durante las diferentes épocas del año, anticipa el comportamiento del clima, predice la forma de propagación de enfermedades.
Sistemas de transportes: Detecta zonas de posible congestionamiento, zonas con mayor riesgo de accidentes, predice la demanda para cada hora del día.
Construcción: Predice el efecto de los vientos y temblores sobre la estabilidad de los edificios, provee información sobre las condiciones de iluminación y condiciones ambientales en el interior de los mismos, detecta las partes de las estructuras que deben ser reforzadas.
Diseño: Permite la selección adecuada de materiales y formas. Posibilita estudiar la sensibilidad del diseño con respecto a parámetros no controlables.
Educación: Es una excelente herramienta para ayudar a comprender un sistema real debido a que puede expandir, comprimir o detener el tiempo, y además es capaz de brindar información sobre variables que no pueden ser medidas en el sistema real.
Capacitación: Dado que el riesgo y los costos son casi nulos, una persona puede utilizar el simulador para aprender por sí misma utilizando el método más natural para aprender: el de prueba y error.

3. Construcción de un modelo de simulación

Consiste en un proceso secuencial analítico y sistemático de pasos que permite la elaboración y ejecución de un modelo que representa una síntesis de distintos enfoques de simulación y de lineamientos restringidos que permiten resolver las necesidades de una situación problemática. Esta conformado por por la especificación de las variables y parámetros, especificación de las reglas de decisión, especificación de la distribución de la distribución de probabilidad y la especificación del procedimiento para incrementar el tiempo.

Especificación de variables y parámetros

Es un valor numérico de una variable puede llegar a cambiar con respecto al tiempo con transcurso del avance de la simulación, aunque inicialmente se le de un valor.

Por ejemplo:

Cantidad de productos a producir
Número de alumnos y sus respectivas calificaciones
El valor porcentual de las ventas de productos cárnicos por áreas de ventas

Recolección de datos

Consiste en un proceso analítico que permite obtener la información del objeto de estudio a investigar y analizar la situaciones problemáticas. Este se puede obtener mediante observación y trabajo de campo. Por ejemplo: en cuenta, entrevistas, sondeos de opinión de mercado, estudios anteriores.

4. Evaluación de variables

Consiste en la aplicación del modelo sistemático inicial del estudio que permite evaluar el comportamiento del objeto de estudio que permita dar solución a las necesidades del problema, para el cual se pueden realizar pruebas pilotos en estudio de mercado de bienes y servicio, las pruebas de hipótesis y modelos de estadística avanzada.

Validación

Es un proceso sistemático de retroalimentación de información, el cual me permite conocer que todos los pasos del sistema de simulación se encuentra efectivamente bien realizados o sino que partes está fallando para hacer correcciones.