vensim hospital almenara

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TEMA: ESTUDIO DEL HOSPITAL NACIONAL “GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN” CURSO: TEORÍA DE SISTEMAS. PROFESOR: ING. PAUL TOCTO INGA INTEGRANTES: - VELA ROJAS LEONARDO AUGUSTO (20131202K) - LECCA GUTIERREZ IVAN OMAR (20132523E) - CAMPOS SUÁREZ DIEGO JESÚS (20131056D) - MORALES DIAZ LUIS ANTONI (20145021C) - NUÑEZ HUANCA KEVIN EMERSON (20130438K) CICLO ACADÉMICO: 2014-1 FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE

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Page 1: Vensim Hospital Almenara

TEMA: ESTUDIO DEL HOSPITAL NACIONAL “GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN”

CURSO: TEORÍA DE SISTEMAS.

PROFESOR: ING. PAUL TOCTO INGA

INTEGRANTES:

- VELA ROJAS LEONARDO AUGUSTO (20131202K)

- LECCA GUTIERREZ IVAN OMAR (20132523E)

- CAMPOS SUÁREZ DIEGO JESÚS (20131056D)

- MORALES DIAZ LUIS ANTONI (20145021C)

- NUÑEZ HUANCA KEVIN EMERSON (20130438K)

CICLO ACADÉMICO: 2014-1

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Page 2: Vensim Hospital Almenara

1. INTRODUCCIÓN

El Hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen es una entidad que desarrolla sus

actividades en el sector salud, dedicándose principalmente a la atención de la

población asegurada mediante servicios gratuitos, está bajo el control del Estado y

pertenece a la red de hospitales ESSALUD.

El presente trabajo tiene por objetivo el estudio de la empresa HOSPITAL NACIONAL

GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN como un sistema, para lo cual se realizará el

modelamiento del sistema mediante la aplicación del Diagrama de Forrester, su

posterior simulación a través del empleo del programa “Vensim” y el análisis de los

resultados de dicha simulación para poder realizar el mejoramiento del sistema y de

esta manera optimizar su calidad de servicio.

En la primera parte, se modelará el sistema mediante el “Diagrama Causal” para

posteriormente hacer el modelamiento mediante el “Diagrama de Forrester”, además,

se definirán las variables consideras para este modelo.

En la segunda parte, se describirá la simulación realizada con el Vensim, detallando

las ecuaciones empleadas para cada variable, el diagrama de Forrester empleado y

los resultados obtenidos en una primera simulación, la cual nos representará la

situación actual de la empresa.

En la parte final de este trabajo se detalla las medidas que se pueden tomar para

realizar el mejoramiento del sistema, ya sea mediante la manipulación de algunas

variables involucradas en el Vensim u otras propuestas planteados por el grupo.

Page 3: Vensim Hospital Almenara

2. MARCO TEÓRICO

a) DIAGRAMA CAUSAL El conjunto de los elementos que tienen relación con nuestro problema y

permiten en principio explicar el comportamiento observado, junto con las

relaciones entre ellos, en muchos casos de retroalimentación, forman el

Sistema. El Diagrama Causal es un diagrama que recoge los elementos clave

del Sistema y las relaciones entre ellos.

Como hemos dicho es importante empezar a hacer versiones que poco a poco

nos vayan aproximando a la complejidad del modelo. La gama mínima de

elementos y relaciones que permita reproducir la Referencia Histórica, será la

que forme la estructura básica del sistema.

Una vez conocidas globalmente las variables del sistema y las hipotéticas

relaciones causales existentes entre ellas, se pasa a la representación gráfica

de las mismas. En este diagrama, las diferentes relaciones están

representadas por flechas entre las variables afectadas por ellas.

Esas flechas van acompañadas de un signo (+ o -) que indica el tipo de

influencia ejercida por una variable sobre la otra. Un signo "+" quiere decir que

un cambio en la variable origen de la flecha producirá un cambio del mismo

sentido en la variable destino. El signo "-" simboliza que el efecto producido

será en sentido contrario.

Así cuando un incremento de A, produce un incremento de B, o bien una

disminución de A provoca una disminución de B, tendremos una relación

positiva.

Y cuando un incremento de A, produce una disminución de B, o bien una

disminución de A provoca un aumento de B, tendremos una relación negativa.

Una cadena cerrada de relaciones causales recibe el nombre de bucle,

retroalimentación o feedback.

Page 4: Vensim Hospital Almenara

Ejemplo:

b) DIAGRAMA DE FORRESTER El Diagrama de Flujos, también denominado Diagrama de Forrester, es el

diagrama característico de la Dinámica de Sistemas. Es una traducción del

Diagrama Causal a una terminología que permite la escritura de las ecuaciones

en el ordenador para así poder validar el modelo, observar la evolución

temporal de las variables y hacer análisis de sensibilidad.

No hay unas reglas precisas de cómo hacer esta transformación, pero si hay

alguna forma de abordar este proceso. Pasos a seguir:

1º. Hacer una fotografía mental al sistema y lo que salga en ella

(personas, km2, litros, animales,..) eso son Niveles.

2º. Buscar o crear unos elementos que sean "la variación de los

Niveles", (personas/día, litros/hora,...) y esos son los Flujos.

3º. El resto de elementos son las Variables Auxiliares.

Como regla general esto sirve para empezar. Después ya se pueden ir

haciendo retoques, y así los Niveles que vayan a permanecer constantes (m2

de la habitación) en vez de definirlos como Niveles se pueden definir como

variables auxiliares tipo constante que es más sencillo. Este es todo el

procedimiento. Ahora veremos con más detalle cómo se representan estos

elementos.

Page 5: Vensim Hospital Almenara

Los "Niveles" son aquellos elementos que nos muestran en cada instante la

situación del modelo, presentan una acumulación y varían solo en función de

otros elementos denominados "flujos". Las "nubes" dentro del diagrama de

flujos son niveles de contenido inagotable. Los niveles se representan por un

rectángulo.

Los "Flujos" son elementos que pueden definirse como funciones temporales.

Puede decirse que recogen las acciones resultantes de las decisiones tomadas

en el sistema, determinando las variaciones de los niveles.

Las "Variables auxiliares" y las "Constantes", son parámetros que permiten una

visualización mejor de los aspectos que condicionan el comportamiento de los

flujos.

Las magnitudes físicas entre flujos y niveles se transmiten a través de los

denominados "canales materiales". Por otra parte existen los llamados "canales

de información", que transmiten, como su nombre indica, informaciones que

por su naturaleza no se conservan.

Por último quedan por definir los "retardos", que simulan los retrasos de tiempo

en la transmisión de los materiales o las informaciones. En los sistemas

socioeconómicos es frecuente la existencia de retardos en la transmisión de la

información y de los materiales y tienen gran importancia en el comportamiento

del sistema.

Para los retardos de material existen las funciones DELAY1 y SMOOTH. Para

los de información se utilizan DELAY3 y SMOOTH3. Los de primer orden frente

a una entrada escalón, responderán con una curva exponencialmente

asintótica, mientras que un retardo de tercer orden conduce a una curva

sigmoidal. En cierta forma los retardos de información actúan como filtros

alisadores de la variable de entrada.

Ejemplo:

Page 6: Vensim Hospital Almenara

c) VENSIM Vensim es una herramienta gráfica de creación de modelos de simulación que

permite conceptualizar, documentar, simular, analizar y optimizar modelos de

Dinámica de Sistemas. Vensim proporciona una forma simple y flexible de

crear modelos de simulación, sean con diagramas causales o con diagramas

de flujos.

Las relaciones entre los elementos del sistema represntan las relaciones

causales, que se muestran mediante la conexión de palabras con flechas. Esta

información se usa después por el Editor de Ecuaciones para crear el modelo

de simulación. Se puede analizar el modelo teniendo en cuenta las causas y el

uso de las variables, y también estudiando los ciclos relacionados con una

variable. Mientras que se construye un modelo que puede ser simulado,

Vensim permite observar el comportamiento del modelo.

Page 7: Vensim Hospital Almenara

3. ANÁLISIS SISTÉMICO DEL HOSPITAL NACIONAL GUILLERMO ALMENARA IRIGOYEN

MODELO CAUSAL

DIAGRAMA CAUSAL INICIAL

En un inicio, realizando el modelo causal para el sistema Hospital Nacional

Guillermo Almenara, solo se consideraron las siguientes variables:

Presupuesto, Recursos Disponibles, Tiempo, Gastos Operativos, Calidad y

Obras; y el modelo causal resultante fue el siguiente:

Los signos indican la relación directa (+) o inversa (-) que ocurren entre las

variables que se presentan.

Como se puede observar del diagrama, el número de bucles negativos es dos

mientras que el número de bucles positivos es dos. Hay que recordar que un

bucle negativo se origina a partir de un número impar de relaciones negativas.

Por otro lado, un bucle positivo se origina a partir de un número par de

relaciones negativas.

El diagrama presentado fue el modelo inicial, sin embargo, para realizar un

modelo más completo hay que tomar en cuenta otro tipo de variables, las

cuales nos ayuden a entender mejor el funcionamiento y objetivo del sistema,

es por ello que se ha desarrollado un nuevo modelo causal, el cual pasaremos

a explicar en el siguiente ítem.

Page 8: Vensim Hospital Almenara

DIAGRAMA CAUSAL MEJORADO

En un inicio, realizando el modelo causal para el sistema Hospital Nacional

Guillermo Almenara, solo se consideraron las siguientes variables:

Presupuesto, Recursos Disponibles, Tiempo, Gastos Operativos, Calidad y

Obras. Sin embargo, para este nuevo diagrama causal, se consideraron

nuevos elementos. El modelo resultante fue el siguiente:

En este nuevo modelamiento, se consideran nuevas variables como: Personas

Enfermas, Personas Sanas, Transacciones Bancarias, Seguro Integral de Salud,

Nacimiento, Muerte, Tasa de Mortandad, Índice de Calidad y Población. Además, se

han eliminado algunas variables como Obras y Tiempo. Esto debido a que su medición

o cuantificación es un proceso complicado, lo cual no nos sería de mucha utilidad para

una posterior simulación de nuestro sistema.

Este nuevo diagrama cuenta con variables cuantificables en su totalidad, es decir,

podemos establecer indicadores para medirlas y expresar un índice, el cual sería el

valor de cada variable. Es en base a este nuevo diagrama que se desarrollará el

Diagrama de Forrester.

Page 9: Vensim Hospital Almenara

4. DIAGRAMA DE FORRESTER MATRIZ DE VARIABLES

A continuación, se presenta la matriz de variables, la cual contiene todas las

magnitudes que vamos a representar en nuestro Diagrama de Forrester y

manipularemos durante la simulación del sistema mediante el Vensim.

VARIABLES TIPO DE VARIABLES UNIDAD DE MEDIDAPOBLACION NIVEL PERSONAS

PERSONAS SANAS FLUJO PERSONAS/MES

PERSONAS MUERTAS FLUJO PERSONAS/MES

INDICE DE CALIDAD VARIABLE AUXILIAR SANOS/ENFERMOS

NACIMIENTO FLUJO PERSONAS/MES

PERSONAS ENFERMAS FLUJO PERSONAS/MES

TASA DE MORTANDAD VARIABLE AUXILIAR MUERTOS/NACIDOS

SEGURO INTEGRAL DE SALUD VARIABLE AUXILIAR SOLES

TRANSACCIONES BANCARIAS FLUJO SOLES

PRESUPUESTO VARIABLE AUXILIAR SOLES

RECURSOS NIVEL SOLES

GASTOS OPERATIVOS FLUJO SOLES

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

a) POBLACIÓN:

Variable cuantificada por la cantidad de personas de un determinado lugar.

En nuestro sistema, la población representa al total de las personas tanto

pacientes como personal del hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.

b) PERSONAS SANAS:

Variable de tipo flujo, hace referencia a las personas que son tratadas en el

hospital y tienen un resultado positivo en su tratamiento. Esta variable

representa a la cantidad de pacientes cuyo tratamiento sea exitoso

indistintamente del medio de recuperación por el cual han transcurrido

(Operación quirúrgica, consulta, etc).

c) PERSONAS MUERTAS:

Variable de tipo flujo, son aquellas personas que no soportan los

tratamientos o su enfermedad es muy complicada de tratar. Esta variable

Page 10: Vensim Hospital Almenara

representa a la cantidad de pacientes cuyo tratamiento no es exitoso y

como consecuencia, han fallecido. Este hecho es recurrente en el hospital

Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.

d) ÍNDICE DE CALIDAD:

Variable de tipo auxiliar, es un valor medible en el transcurso del tiempo, es

la relación entre enfermos/personas sanas. El índice calidad de un hospital

se puede cuantificar de diferentes maneras pero en nuestro caso, se va

medir mediante la relación entre el número de personas sanas y personas

enfermas como se ha mencionado.

e) NACIMIENTO:

Variable de tipo flujo, dan a conocer la cantidad de personas que nacen por

mes. Esta variable representa al número de neonatos que nacen

mensualmente.

f) PERSONAS ENFERMAS:

Variables de tipo flujo, son las personas que se están tratando por mes en

el hospital. Esta variable representa al número de personas que están

siguiendo un tratamiento indistintamente en qué consiste ella (consultas

diarias, quimioterapia, etc)

g) TASA DE MORTANDAD:

Variable de tipo auxiliar, relación entre muerte/nacimiento dentro del

hospital.

h) SEGURO INTEGRAL DE SALUD:

Variable de tipo auxiliar, nos da a conocer una cantidad de dinero que

ingresa por parte de los usuarios del seguro. Hay que recordar que para

obtener este beneficio, se necesita pagar una cierta cantidad de dinero. Con

ello, se puede considerar a una persona como “asegurado/a” para el

hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen.

i) TRANSACCIONES BANCARIAS:

Variable de tipo flujo, viene hacer la suma del presupuesto y del seguro

integral de salud. Se denomina “transacciones bancarios” debido a que el

Page 11: Vensim Hospital Almenara

dinero no se entrega físicamente al Gerente General sino es depositado en

la cuenta corriente del hospital Nacional Guillermo Almenara para su uso.

j) PRESUPUESTO:

Variable de tipo auxiliar, nos da a conocer el dinero que aporta el Estado al

hospital Nacional Guillermo Almenara. Si bien el presupuesto es anual, para

el estudio del Sistema se considera el presupuesto mensual.

k) RECURSOS:

Variable de tipo nivel, es todo lo recaudado y ayuda en la obtención de

maquinaria y la construcción de infraestructura. Esto implica principalmente

los recursos de tipos materiales como camillas, gasas, cardiógrafos, etc.

l) GASTOS OPERATIVOS:

Variable de tipo flujo, nos da a conocer los gastos que conlleva en brindar

los servicios de salud por parte del hospital. Estos embarcan los gastos que

conlleva la realización de un proceso quirúrgico debido a que este incluye

material utilizado, “costo de cama” (Hospitalización), costo de exámenes

médicos, etc.

Page 12: Vensim Hospital Almenara

DIAGRAMA DE FORRESTER

Aquí se presenta el “Diagrama de Forrester”, elaborado teniendo como base

las variables anteriormente definida.

Como se puede ver en el diagrama, existen dos niveles, los cuales están

relacionados independientemente con los niveles modelados. No obstante, si

se debe estudiar el flujo “Recursos Disponibles” pues lo que ingresa al sistema

se acumula en ganancias, de un modo similar se debe analizar gastos

operativos, porque expresa los egresos de dinero.

En base a este diagrama, se realizará la simulación del sistema aplicando

Vensim.

Page 13: Vensim Hospital Almenara

En el siguiente ítem se detallará las ecuaciones empleadas y los resultados

obtenido durante la simulación, así como su análisis.

SIMULACIÓN CON VENSIM

Mediante el Vensim, se procederá a simular el sistema, para ello, cada variable

tiene una ecuación, las cuales fueron planteadas a partir del análisis del

sistema y cálculos asociados a él.

Page 14: Vensim Hospital Almenara

Cuadro de ecuaciones de las variables y datos mencionados

ECUACIONES DE LAS VARIABLES Y DATOS MENCIONADOS

TASA DE MORTANDAD 0.6

MUERTES TASA DE MORTANDAD x 150

NACIMIENTOS 150

POBLACIÓN HOSPITALARIA NACIMIENTOS + PERSONAS ENFERMAS + PERSONAS SANAS - MUERTES

PERSONAS ENFERMAS 1500

PERSONAS SANAS PERSONAS ENFERMAS x INDICE DE CALIDAD

INDICE DE CALIDAD 0.7

SEGURO INTEGRAL DE SALUD NACIMIENTOS x 750

TRANSACCIONES BANCARIAS PRESUPUESTO + SEGURO INTEGRAL DE SALUD

PRESUPUESTO 2,5 MILLONES DE SOLES

RECURSOS TRANSACCIONES BANCARIAS - GASTOS OPERATIVOS

GASTOS OPERATIVOS 1 MILLON DE SOLES

Una vez establecidas las ecuaciones, se procederá a realizar la simulación. Los

gráficos obtenidos fueron los siguientes:

Page 15: Vensim Hospital Almenara

Respecto al Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA”

Ahora, la tabulación del Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA” respecto a un

tiempo base de 12 meses sería:

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Respecto al Nivel “RECURSOS”

Ahora, la tabulación del Nivel “RECURSOS” respecto a un tiempo base de 12

meses sería:

Page 17: Vensim Hospital Almenara

5. MEJORAMIENTO DEL SISTEMA

Como se ha observado anteriormente, nuestro Sistema consiste en dos

niveles: “POBLACIÓN HOSPITALARIA” y “RECURSOS”. A cada nivel se le va

proponer mejoras sustentado en el Vensim y comparando las nuevas cifras de

tabulación con las obtenidas en la sección anterior.

SIMULACIÓN 1:

Nivel “RECURSOS” En este caso, para mejorar la eficiencia de los recursos se necesitaría una

mayor cantidad de dinero brindada por el Estado, es decir, un mayor

presupuesto al Hospital Nacional Guillermo Almenara. En nuestro caso,

elevamos el presupuesto inicial de 2 millones y medio a 5 millones y medio. Sin

embargo, este aumento debe ir parejo a un mayor gasto ya que si se

mantuviera el gasto inicial la eficiencia de los recursos disminuiría; por ello,

elevamos los gastos operativos de 1 millón a 2.75 millones de soles. Al

modificar los valores de estas variables en el Vensim, la gráfica obtenida

vendría a ser la siguiente:

Se observa que con la modificación a los valores de las variables ya

mencionadas, se obtiene una recta de mayor pendiente comparada a la recta

Page 18: Vensim Hospital Almenara

inicial. Esto significa que el Nivel “RECURSOS” ha conseguido elevar su

eficiencia mediante un mayor ahorro de dinero. Esta afirmación es sustentada

con la tabulación de los valores del Nivel “RECURSOS”, el cual se muestra a

continuación.

SIMULACIÓN 2:

Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA” En este caso, se van a modificar tres variables: NACIMIENTO, TASA DE

MORTANDAD E ÍNDICE DE CALIDAD con la finalidad de aumentar la

población hospitalaria. Si el hospital Nacional Guillermo Almenara Irigoyen

aumentara su índice de calidad entonces la tasa de mortandad disminuirá. En

nuestro sistema, si el índice de calidad aumentara de 0.7 a 0.813, la tasa de

mortandad se reduciría de 0.6 a 0.5. Estas dos variables conjugadas

conllevarían a una mayor cantidad de nacimiento, por ello planteamos que el

número de nacimientos aumentaría de 150 a 485 nacimientos mensuales. Al

modificar los valores de estas variables en el Vensim, la gráfica obtenida

vendría a ser la siguiente:

Page 19: Vensim Hospital Almenara

Se observa que con la modificación a los valores de las variables ya

mencionadas, se obtiene una recta de mayor pendiente comparada a la recta

inicial. Esto significa que el Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA” ha

conseguido elevar el número de personas mediante un mejor servicio de

calidad, reducción de la tasa de mortandad y aumento de nacimientos

mensuales. Esta afirmación es sustentada con la tabulación de los valores del

Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA”, el cual se muestra a continuación.

Page 20: Vensim Hospital Almenara

Todas las mejoras mencionadas se pueden representar en un solo diagrama

de Forrester, el cual es el siguiente:

Además, se puede mejorar el sistema mediante las tres siguientes

simulaciones:

SIMULACIÓN 3:

Supongamos que el país decide pagar una deuda pública, y se realizaran

recortes en diferentes sectores, siendo la más afectada el sector salud ya que

se decide recortar el 2.5 Millones del presupuesto, por lo tanto el MINSA ahora

posee un presupuesto de 1.45 Millones. Por ende, esta disminución afectaría

al hospital dado que sus gastos operativos se verían afectados como se

muestra en la gráfica de los recursos teniendo una menor pendiente.

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TRANSACCIONES BANCARIAS

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RECURSOS

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SIMULACIÓN 4:

Supongamos que ocurre una epidemia en el país, esto ocasionaría una mayor

cantidad de enfermos en el Hospital Almenara, obtendría un número de

pacientes enfermos mensual que llegaría a las 2237 personas por mes, esto

afectaría a la población hospitalaria y al número de personas sanas que salen

del hospital. Estas variaciones provocadas por la epidemia se muestran en las

siguientes graficas

POBLACIÓN HOSPITALARIA

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PERSONAS SANAS

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SIMULACIÓN 5:

Supongamos que el estado invierta en la capacitación para el desarrollo más

eficiente del Servicio Médico, se debe hacer un programa de capacitación,

tanto de los médicos y/o enfermeras como del personal técnico, a fin de que los

recursos disponibles se aprovechen al máximo, aumentando

considerablemente la calidad del servicio.

ÍNDICE DE CALIDAD

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