artÍculo dinámica de sistemas

8/17/2019 ARTÍCULO dinámica de sistemas

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MODELO DE COMPORTAMIENTO POBLACIONAL DE LOSESTUDIANTES DEL PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA

INDUSTRIAL DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉDE CALDAS UTILIZANDO DINÁMICA DE SISTEMAS.

Gina Lizeth Díaz Gamez. [email protected] Carlos Acuña Garzón. [email protected]

Abstract: Higher education in Colombia is difficult toaccess for many young people due to their limited

financial resources and the low budget allocated for

public education which is considerably lower than other

areas of the national budget; Therefore the resources to

manage education becomes a major challenge for public

universities. In this case, it considers how the populationof the Universidad Distrital Francisco José de Caldas,

industrial engineering curriculum project through a

systems dynamics model considering the relationship

between population and resource demand evolves; It

seeks to reflect the relationship between the variables

that affect the budget of the university causing increased

resource gap, not only because of the high demand for

places and the opening of new programs but also for

other reasons such as prolonged permanence of the

students in the system.

Key words: limit to growth, growth policies, desertion.

Resumen: La educación superior en Colombia es dedifícil acceso para muchos jóvenes debido a sus escasosrecursos económicos y al bajo presupuesto que se destina para la educación pública el cual es considerablementeinferior a otros rubros del presupuesto nacional; por talmotivo el administrar los recursos de la educación seconvierte en un gran reto para las universidades públicas.

En este caso se examinara cómo evoluciona la poblaciónde la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, proyecto curricular de ingeniería industrial a través de unmodelo de Dinámica de sistemas teniendo en cuenta larelación entre población y demanda de recursos; se buscareflejar la relación entre las variables que afectan el presupuesto de la universidad ocasionando un mayordéficit de recursos, no solo debido a la alta demanda de

cupos y la apertura de nuevos programas sino también porotros motivos como la prolongada permanencia en elsistema por parte de los estudiantes.

Palabras clave: límite al crecimiento, políticas dedecrecimiento, deserción.

I INTRODUCCIÓN

La facultad de ingeniería de la universidad DistritalFrancisco José de Caldas cuenta con cinco proyectoscurriculares, los cuales son: ingeniería industrial,ingeniería de sistemas, ingeniería eléctrica, ingenieríaelectrónica, ingeniería catastral y geodesia; dentro deestos programas se selecciona el programa de ingenieríaindustrial como objeto de estudio de este modelo por serel que genera mayor demanda entre los aspirantes a

obtener un cupo en la facultad.El número de estudiantes por semestre se ve afectado

por las tasas de entrada que la conforman la cantidad deestudiantes admitidos ya sea desde el primer semestre o por transferencia y por factores de salida tales como ladeserción voluntaria, la deserción por bajo rendimientoacadémico y el número de estudiantes que se gradúa; esimportante conocer la interacción de estas variables yaque afectan la población bien sea por un crecimiento oreducción de la misma y con ello otros factores como el presupuesto asignado, el número de docentes requeridos,

la asignación de salones, etc, que se ven afectadas por la población en un semestre determinado. Se tiene en cuentaademás la influencia de los acuerdos vigentes en unintervalo de tiempo determinado y el impacto que hangenerado en el sistema.

El resto del documento se distribuye de la siguienteforma, la sección 2 habla de los antecedentes del


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problema y datos importantes a tener en cuenta, la sección3 presenta el marco teórico y conceptual de lainvestigación, en la sección 4 se presenta el diagramacausal en el cual se evidencian las variables endógenasque se han identificado, en la sección 5 se encuentra elanálisis de información de los informes que genera launiversidad, en la sección 6 se presenta la formulación del

modelo, la sección 7 muestra el diagrama de Forrester, lasección 8 presenta el análisis de la información luego sesimular el sistema utilizando la herramienta Vensim,finalmente la sección 9 presenta las conclusiones del presente trabajo.

II ANTECEDENTES

Se han realizado varios estudios relativos al tema dela población de estudiantes en la universidad; entre ellos

está [1] el “estudio Diagnóstico sobre Matricula,Deserción estudiantil, Tiempo de Graduación, Pruebaacadémica y [2] supervivencia en la universidad distritalFrancisco José De Caldas 1991-2009” y el informe de laoficina asesora de planeación y control “ poblaciónestudiantil y déficit de espacios físicos”. El primero deestos estudios se proponía hacer un diagnóstico sobre eltiempo de graduación , deserción, prueba académica ysupervivencia para determinar los factores incidentes y así proponer un modelo para estimar el riesgo de deserción , prueba académica y prolongación del tiempo de

graduación , el estudio se alimentó con datos de la oficinaasesora de sistemas y bases de datos de egresados dondese tuvo en cuenta el puntaje en las pruebas de estado , promedio , genero , proyecto curricular prueba académicay motivo de la prueba entre otros factores.

La prueba académica es un factor importante de permanencia y deserción, dentro del estudio se encontróque aunque en la facultad el criterio de admisión son los puntajes del ICFES, este puntaje no es determinante paraque un estudiante entre o no en prueba académica. Elestudio determinó que la tasa estudiantes que entra en

prueba académica entre el periodo 2000 - 1 y 2009 - 1 fuedel 25% para los estudiantes del primer semestre,destacándose también que si bien los estudiantes de lafacultad de ingeniería tienen los mejores puntajes en las pruebas de estado también son ellos quienes tienen lamayor probabilidad de entrar en prueba en comparacióncon las otras facultades.

De este estudio[1] es clave el hecho que se determinóla tasa de reincidencia en prueba académica, siendo estade un 57% para el periodo estudiado; lo que es clave porque la reincidencia significa la perdida de la calidad deestudiante según el acuerdo 007 de 2009 por bajorendimiento académico. Tal estudio también encontró quela mayor causa de caer en prueba académica es el cursar por tercera vez una materia al haberla reprobado.

Una consideración clave que se tendrá en cuenta en elmodelo es el hecho que el riesgo de caer en prueba

académica varia con el número de semestres que se hacursado siendo el mayor riesgo según [1] cuando se estáen el quinto o adelante del quinto semestre , es decir estánen riesgo estudiantes con un porcentaje avanzado del plande estudios.

Por otra parte el estudio [2] se enfoca en la relaciónque tiene el crecimiento poblacional con las necesidadesy disponibilidad de infraestructura física, teniendo encuenta que esto también está directamente involucradocon la calidad del servicio, el documento se formuló como

base para para el plan maestro de desarrollo físico, losdatos que utilizaron pertenecían a los 26 periodosacadémicos entre el año 2000 a 2012 ; durante tal periodola universidad paso de tener 14.140 estudiantes a 28.465.

En promedio en la facultad de ingeniería la poblacióncrece un 1% por periodo generando periodo a periodo unmayor déficit de infraestructura , el cual en [2] se obtuvo basándose en los metros cuadrados construidos , en lagráfica 1 se puede evidenciar este déficit en torno a todala universidad.


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Gráfica 1: comparativo metros cuadrados requeridos y existentes.

El aumento del déficit se explica por laapertura de nuevos programas académicos(2478 metros cuadrados de déficit entre 2000-2009), la prolongación del tiempo degraduación (5 % a los 10 semestre y 36% enmás de 14 semestres en carreras profesionales), la semestralización de programas anuales, los acuerdos poco clarosque han permitido regresar a estudiantes que

habían perdido su calidad de estudiantes talque la tasa de salida es considerablementeinferior a la de entrada.

III MARCO TEÓRICO

El tema de la evolución de la población esabordado desde varias perspectivas, se puedenencontrar varios casos de estudio en los que setrabaja la forma como se comporta yevoluciona determinada población. En [3] serealizó un estudio de la población de la India yadicionalmente se realizó una revisión de tresmodelos matemáticos poblacionales básicos.

El modelo de Malthus donde se muestra uncrecimiento exponencial de la poblacion conuna variable igual a la diferencia entre la tasa

de nacimientos y la de mortalidad con una poblacion inicial 0.

() = 0

Una función simple donde se expresa el

cambio de la población en el tiempo ⁄

con una tasa de nacimientos y una tasa demuertes

⁄ = −

Otro modelo poblacional muy conocido es elmodelo logístico donde se asume una tasa denacimientos constante.

⁄ = ( − )

En [3] se utiliza la dinámica de sistemas

para analizar el modelo poblacional de laIndia, se quiso proyectar su población al seresta reconocida por ser densa y creciente, loque se relaciona directamente con laadministración de recursos. En tal modelo seencontró que la población cambiasignificativamente con la tasa de fertilidad yes poco influenciada por la tasa de mortalidad,


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se incluyeron variables exógenas como la prosperidad económica, alfabetismo, cambioclimático, energía, alimentación ydisponibilidad de agua. La construcción delmodelo tuvo en cuenta la edad, genero,muertes por género, nacimiento en el últimoaño, porcentaje de muertes por edad yfertilidad en cada etapa.

También se puede encontrar en la literaturaotros casos de estudio mucho más cercanos alobjetivo de este artículo en los que la población objetivo de estudio también sonestudiantes. En el artículo [4] se presenta untrabajo relativo al crecimiento poblacional enuna universidad, en el cual se evalúan una seriede aspectos como lo son el crecimiento de la

población estudiantil, el número de profesoresy variables asociadas a ellos como lainfraestructura y el presupuesto, se tiene encuenta además la calidad en aspectos relativosa educación y lo que se puede llamar bienestaruniversitario y condiciones de trabajo ydesarrollo de las actividades de forma cadecuada.

Se realiza el estudio de las variables antesmencionadas y se simulan dos escenarios, unooptimista (esperanza) y otro pesimista (miedo)

para cada una de las variables; se analiza lainformación de forma tal que las decisionesque se toman sobre una variable sonindependientes de otra política aplicada a otravariable. Se encuentra que las políticas que segeneran para dar solución a un problemaespecífico deben ser analizadas en un contextoglobal de la organización (universidad), puestoque generan un impacto en otras variables; porejemplo, una política para admitir mayorcantidad de estudiantes afecta otras como la

disponibilidad de infraestructura, déficit en la planta docente, presupuesto asignado paraatender a cada nuevo estudiante, entre otras.

Este trabajo puede ser un punto de partida para abordar el caso de la UniversidadDistrital, proyecto curricular de ingenieríaindustrial, con el propósito de analizar

principalmente el crecimiento de la poblacióny que elementos de los anteriormentemencionados pueden ser tenidos en cuenta deacuerdo a la información disponible, además profundizar en aspectos que los autores noevaluaron en el artículo mencionado.

En [5] se realiza un modelo de tipoconceptual que puede ser significativo ya quetiene en cuenta una importante variable queaplica al caso de la Universidad Distrital: ladeserción, el cual a su vez es un problemarecurrente en toda Latinoamérica generandoconsiderables costos sociales y económicos. Elentender este fenómenos es muy importante para poder formular políticas que lleven amejorar la retención; se explica la deserción /

permanencia basándose en la integraciónacadémica y social, se propone un equilibriodinámico de factores académicos, sociales einstitucionales.

El tema de la deserción desde es abordadodesde una perspectiva psicológica,sociológica, económica y a través de modelosorganizacionales y de interacción; el modeloaborda características preuniversitarias,institucionales, laborales, familiares eindividuales.

Un elemento importante del estudio que seva a realizar en el presente artículo es proyectar el número de estudiantes que pasaran de un curso a otro, esta situación seestudia en [6] donde se proyectó el número deestudiantes en determinado año escolar y deigual manera la dinámica de entrada y salidade estudiantes de la institución , se utiliza unmodelo de meta-población el cual se componede tres partes: una dinámica interna, externa y

global; la dinámica interna describe laaprobación o no aprobación del año escolar, ladinámica externa tiene en cuenta el abandonode los estudiantes, la graduación y la llegada por primera vez a la institución, mientras quela dinámica global suman el vector querepresenta la dinámica interna y la externa;finalmente se realiza una proyección de la


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población hasta el año 2021 a través delsoftware Matlab.

En [7] se trabaja sobre la base de políticasde decrecimiento, basándose en el modelo dellímite al crecimiento Wolrd3, se utilizan dos

variables macro para realizar el análisis de laimplementación de políticas y su impacto lascuales son: la huella ecológica y el crecimientoindustrial. Se modifican los diagramascausales de las dos variables mencionadas y seevalúa por medio de simulación con dinámicade sistemas teniendo en cuenta informaciónactual sobre el mundo, entre ellas acuerdos y políticas mundiales, el efecto que tienen sobrevariables de suprema importancia como lo sonel uso de recursos renovables y no renovables,

el decrecimiento industrial que esto conlleva,la disminución de la huella ecológica a travésdel tiempo teniendo en cuenta que se observaen los resultados que el mundo llega a un puntocrítico en el cual el sistema se revienta hacia elaño 2016, a partir de allí las políticas que seimplementen tendrán un efecto dedecrecimiento y tienden a un equilibrio delsistema, teniendo en cuenta la capacidad físicadel planeta.

De [7] se pueden tomar algunos elementos

que son relevantes para el presente estudiocomo entender que los sistemas tienen unacapacidad finita, y que si bien en ocasionesdicha capacidad puede ser aumentada, enalgún momento los ciclos de refuerzo tiendena sobrecargar el sistema y las variables críticasque se ven reforzadas por dicho ciclo crecen auna tasa mayor, tendiendo al caos yreventando el sistema, por lo tanto el aplicar políticas que si bien son de decrecimiento buscan generar un equilibrio en el sistema,

dichas políticas deben además tener en cuentala correlación entre variables para lograr queun sistema sea sostenible en el tiempo.

IV DIAGRAMA CAUSAL

R1: En el diagrama causal del modelo se presenta como variable central el número deestudiantes de pregrado del proyecto

curricular de ingeniería industrial, acontinuación se explica el bucle de refuerzoque incluye las variables de deserción y bienestar institucional, la variable desercióndisminuye de manera directa el número deestudiantes, a su vez la variable deserción seve afectada de manera directa por la pérdidade materias, el retiro voluntario por parte delas transferencias y la salida por pruebaacadémica; el número de estudiantestambién se ve afectado por la influencia del bienestar institucional ya que a mayornúmero de estudiantes existirá menor bienestar debido a los recursos limitados,cuando hay mayor bienestar institucional se presenta menor deserción creándose un ciclode control entre número de estudiantes de

pregrado- bienestar institucional- deserción-número de estudiantes de pregrado.

Los estudiantes que entran portransferencia son una variable exógena puestoque no se puede controlar cuantos estudiantesllegan de otras universidades o realizan unatransferencia interna.

R2: En el ciclo de refuerzo R2 se encuentraninvolucradas las variables de planta docente yel aumento de presupuesto en donde a mayor

número de estudiantes se requiere de unamayor planta docente, a su vez requiere tenermayor presupuesto para pagar a los profesores.El ciclo de refuerzo R3 incluye la variable dedemanda de presupuesto, tal que cuando existemayor planta docente se activa la variable dedemanda de presupuesto que influye de formadirecta en una presión para que se aumente el presupuesto de la universidad.

El número de estudiantes de pregrado está

bajo la influencia del número de egresadosno graduados de manera positiva, y delnúmero de estudiantes graduados de maneranegativa, estas dos a su vez dependen de lacantidad de estudiantes en estado determinación de materias, existe un bucle derefuerzo positivo entre número deestudiantes de pregrado-egresados no


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graduados-estudiantes terminación dematerias-número de estudiantes de pregrado;se presenta a su vez un ciclo de refuerzonegativo entre número de estudiantes de pregrado-estudiantes terminación de materias-estudiantes graduados- número de estudiantesde pregrado, finalmente existe un bucle:estudiantes de pregrado - egresados nograduados-estudiantes terminación dematerias-estudiantes graduado- estudiantes de pregrado, en donde los estudiantes determinación de materias pueden llegar a serestudiantes graduados, pero existe una demoraque genera una acumulación de estudiantes de pregrado que ocupan en algún grado lainfraestructura y además se les asigna presupuesto.

El número de estudiantes admitidos en el programa aumenta a medida que transcurre eltiempo debido a la presión que genera lasociedad por más cupos, en este sentido el prestigio de la universidad influye de forma positiva para que mayor número de personasaspiren a querer estudiar en el programa deIngeniería Industrial, lo que implica que seadmitan más personas, teniendo en cuenta elnúmero de estudiantes activos y la capacidad

física. Finalmente a mayor número deestudiantes activos la necesidad de capacidadfísica instalada aumenta, generando un déficitde la misma, lo que implica que entre las políticas presupuestales incluyan laampliación de espacios físicos para no afectarel bienestar tanto de estudiantes, docentes y personal administrativo.

5 Análisis de información

6 Formulación del modelo

7 Diagrama de Forrester

8 Análisis

9 Conclusiones

Agradecimientos

BIBLIOGRAFÍA

[1] Opeud and Bienestar Institucional,“Informe sobre prueba académica ydeserción estudiantil en la UniversidadDistrital Francisco José de Caldas,”

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[2] I. Oscar and A. Gil, “POBLACIONESTUDIANTIL Y DÉFICITComportamiento Histórico , EstadoActual y Proyección.”

[3] S. Kunte and O. P. Damani,“Population Projection for India – ASystem Dynamics Approach,” vol.857, pp. 1 – 16, 2015.

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Collste, “Exploring DegrowthPathways Using System Dynamics,” pp. 1 – 28.


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Diagrama causal

artÍculo dinámica de sistemas

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