UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
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)
[Subtítulo del documento] CICLO ACADÉMICO: 2014-1
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 con sideras 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
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 con sideras 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.
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.
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, km 2, 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 (m 2 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. 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:
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.
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: -
+ PRESUPUESTO
CALIDAD +
-
-
+
RECURSOS GASTOS
DISPONIBLES
OPERATIVOS +
+
+
+
TIEMPO
OBRAS
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.
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:
INDICE DE CALIDAD
+
GASTOS OPERATIVOS MUERTE
TASA DE MORTANDAD
PERSONAS SANAS
+
+
+
+
+
POBLACIÓN RECURSOS
-
+
+
PERSONAS ENFERMAS
NACIMIENTO
SEGURO INTEGRAL DE SALUD
+
+ TRANSACCIONES BANCARIAS
+ PRESUPUESTO
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.
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 MEDIDA
POBLACION
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 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 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.
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. 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.
Cuadro de ecuaciones de las variables y datos mencionados
ECUACIONES DE LAS VARIABLES Y DATOS MENCIONADOS TASA DE MORTANDAD
0.3
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:
Respecto al Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA”
Ahora, la tabulación del Nivel “POBLACIÓN HOSPITALARIA” respecto a un tiempo base de 12 meses sería:
Respecto al Nivel “RECURSOS”
Ahora, la tabulación del Nivel “RECURSOS” respecto a un tiempo base de 12 meses sería:
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 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:
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.
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.
TRANSACCIONES BANCARIAS
RECURSOS
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
PERSONAS SANAS
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
considerablemente la calidad del servicio.
ÍNDICE DE CALIDAD
al
máximo,
aumentando
