Sistemas de apoyo a las decisiones al servicio de los responsables de la toma de decisiones
| Autor | M. Paruccini, P. Haastrup y D. Bain |
Asunto: La complejidad cada vez mayor de los procesos de toma de decisiones, por ejemplo en temas de medio ambiente, supone un reto creciente para los responsables de la toma de decisiones. La creciente complejidad puede dar lugar a que se tomen decisiones que posteriormente resulten problemáticas o imposibles de poner en práctica.
Relevancia: El uso de herramientas de apoyo a las decisiones basadas en Tecnologías de la Información (TI) puede aumentar significativamente la eficacia y eficiencia de la toma de decisiones, dotando al responsable de un gran abanico de opciones y facilitando las negociaciones y la resolución de los conflictos.
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Introducción
En un reciente artículo de Hernández y Canarelli (The IPTS Report, número 10) se aborda la utilización de los datos y el papel de las herramientas basadas en el conocimiento en los Sistemas de Apoyo a las Decisiones (DSS). El artículo es una excelente introducción a este importante campo y se centra en los aspectos factuales de los procesos de toma de decisiones y en la integración de estos datos.
La teoría ortodoxa sobre las decisiones se centra en encontrar la mejor solución a cualquier problema de decisión. Para ello, la teoría utiliza herramientas analíticas y un lenguaje teórico específico basado en el paradigma de la racionalidad sustantiva que hace uso de la optimización forzada. La solución óptima se basa en asumir que diferentes objetivos pueden expresarse respecto a un común denominador mediante intercambios (conmensurabilidad completa), de forma que la pérdida en un objetivo puede evaluarse por la ganancia en otro. Por tanto, esta solución ortodoxa está fuertemente ligada a un enfoque basado en un criterio único.
No obstante, desde un punto de vista operativo, el valor del criterio de optimización es más bien limitado, porque la especificación de una función de bienestar comunitario requiere información completa, de la que rara vez se dispone, sobre las acciones, los intercambios y sobre las presiones que prevalecen en el proceso de toma de decisiones.
De hecho, la mayor parte de los responsables estarían de acuerdo en que la norma al tomar decisiones es hacerlo en situaciones en las que no es suficiente un único criterio, es decir, en que se requieren múltiples criterios. Durante las dos últimas décadas, se ha reforzado la idea de que una decisión es un concepto multidimensional (Bana e Costa, 1990; Nijkamp et al., 1990; Paruccini, 1994).
Desde el punto de vista del que toma la decisión, también está claro que en el momento en que se toma una decisión, el problema multidimensional, con un elevado número de soluciones posibles, queda reducido de hecho a una única solución.
El papel de los sistemas de apoyo a las decisiones es facilitar el proceso de las reducciones necesarias.
La principal diferencia entre los diversos tipos de sistemas de apoyo a las decisiones radica en si pueden manejar criterios únicos o múltiples: está claro que los sistemas multicriterio ofrecen varias ventajas para la toma de decisiones cuando hay que tener en cuenta intereses contradictorios. Una segunda diferencia importante entre los sistemas de apoyo a las decisiones es si son distribuidos o no.
Se han desarrollado y aplicado un gran número de métodos de evaluación multicriterio con diferentes fines decisorios y en diferentes contextos. Como herramienta de gestión de los conflictos, la evaluación multicriterio ha demostrado su utilidad sobre todo en problemas de gestión medioambiental (Paruccini, 1992).
En general, un modelo multicriterio presenta las siguientes características:
No existe solución que optimice todos los criterios al mismo tiempo y, por tanto, el responsable de la decisión tiene que encontrar soluciones de compromiso.
Las relaciones de preferencia e indiferencia no son suficientes en este enfoque porque cuando una acción es mejor que otra según unos criterios, suele ser peor según otros, de modo que muchos pares de acciones no se pueden comparar respecto a una relación de dominancia.
Así, el concepto de "proceso de decisión" tiene una importancia capital. La solución final es más una "creación" que un descubrimiento. Con un apoyo a la decisión según un criterio múltiple, el objetivo principal no es descubrir una solución, sino construir o crear algo que sea útil para los actores que tomen parte en el proceso de decisión (Roy, 1985).
Apoyo a la toma de decisiones: recopilación de información
Para ilustrar esta solución se eligió como ejemplo la gestión de recursos hídricos escasos. El tema de la gestión del agua, en sentido amplio, es un problema que supera las fronteras entre agua, territorio y medio ambiente, e interrelaciona el agua con cuestiones políticas más amplias asociadas al desarrollo social y económico. Los recursos hídricos deben gestionarse y utilizarse de forma que el desarrollo pueda mantenerse durante siglos. A este nivel, el interés incluye el papel del agua en la producción de energía hidroeléctrica, en posibilitar el transporte de mercancías y en servir como input en el proceso de fabricación industrial, producción agrícola o uso doméstico.
En el mundo real, las responsabilidades fragmentadas y compartidas son realidades que es probable que existan siempre. Como resultado, se suele aceptar que la integración origine cooperación y coordinación que, a su vez, puedan dar lugar a una eficacia general mejorada. Si se quiere conseguir la gestión coordinada de los recursos hídricos debe utilizarse una estrategia en dos etapas.
A nivel estratégico, es deseable un punto de vista exhaustivo que implique un examen pormenorizado del mayor abanico posible de información. Para que cumpla la función de apoyo científico, implicaría el acceso, vía Tecnología de la Información, a todas las teorías, a todas las bases de datos y de conocimiento y a todos los resultados científicos posibles. Sin embargo, a nivel operativo, debe utilizarse un enfoque más concreto, con un marco más adecuado en cuanto a escala y tiempo. Tal enfoque requiere una ejecución en dos etapas mediante el uso de un sistema de información distribuida y un sistema de apoyo a las decisiones, respectivamente.
Los sistemas de información distribuida permiten al usuario encontrar información relevante e identificada en la red. La red conecta los centros de información y permite la recuperación de los datos. El sistema soporta la navegación mediante herramientas de hipertexto orientadas a problemas, que proporcionan la información y que hay que diseñar.
Esta es la primera etapa de apoyo a la toma de decisiones. Profesores, investigadores y representantes de las autoridades locales, que tienen en común su interés y necesidad de datos, de herramientas de análisis y de cualquier resultado útil para la gestión de los recursos hídricos, pueden recopilar esta información suministrada por diversos organismos (incluidos los suyos propios), a los que se puede acceder de forma remota desde diferentes lugares.
Las capacidades de los sistemas distribuidos incluyen el acceso a los datos en forma de catálogos, informes, bases de datos relacionales, sistemas de información geográfica (GIS) y herramientas para construir modelos y para el análisis de los datos. El siguiente paso consiste en ligar los datos identificados al sistema de apoyo a las decisiones.
Sistemas de apoyo a las decisiones en situaciones difusas, imprecisas y conflictivas
Cuando los datos necesarios o disponibles se han recopilado y ordenado todos juntos, el responsable de la toma de decisiones tiene que hacerse una idea general del problema al que se enfrenta. A menudo, la información disponible abarca desde modelos muy específicos hasta frases gramaticales vagas, pasando por datos con fundamentos imprecisos. De forma similar, suele darse el caso de que graves conflictos estén relacionados con la decisión a tomar.
Recientemente se ha observado que la combinación de capacidades para el tratamiento de variables difusas, imprecisas y conflictivas para formar los criterios de decisión, junto con un análisis de coalición y de resolución del conflicto, dotaba a los responsables de la toma de decisión con lo que viene a ser un gran avance científico, capaz de reducir el conflicto de forma significativa y de mejorar la decisión tomada.
Este avance se produjo en dos partes. En primer lugar, la investigación en cómo comparar información imprecisa, típicamente frases gramaticales, junto con la lógica difusa, dio lugar a un marco general para comparar todo tipo de información sobre un criterio dado. En segundo lugar, se observó que, cuando un solo responsable de la toma de decisiones es sustituido por los agentes implicados (políticos), un análisis detallado de los diferentes puntos de vista permite identificar qué coaliciones están a favor o en contra de una solución dada.
El método desarrollado según estas dos percepciones se denomina NAIADE (Novel Approach to Imprecise Assessment and Decision Environments) y se diseñó originariamente en un proyecto del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea. Es un método discreto multicriterio, basado en algunos aspectos del axioma de la comparabilidad parcial (Munda, 1994).
Puesto que, en un contexto difuso, cualquier intento por alcanzar un elevado grado de precisión de los resultados tiende a ser un poco superficial, se utiliza la evaluación lingüística de alternativas por parejas. Se realiza mediante la noción de relaciones difusas, basadas en la distancia "semántica" entre cualificadores lingüísticos (la distancia entre cualificadores como "bueno", "mejor", etc.).
Como se ha indicado, el NAIADE también lleva a cabo análisis de conflictos. Se realiza con la creación de una "matriz de equidad", que da una indicación lingüística del juicio de los grupos de participantes implicados para cada una de las acciones alternativas. Posteriormente con la ayuda de un ordenador se crea una matriz de similitud, que produce un índice, para cada par de grupos de participantes, de la similitud de juicio sobre las alternativas propuestas.
Así, al final del proceso, el sistema de apoyo a las decisiones proporciona al responsable de la decisión dos tipos de información: una clasificación de las acciones alternativas ordenadas según el criterio de decisión elegido, y una segunda clasificación (que suele ser diferente) ordenada por "aceptabilidad" de estas alternativas por los grupos de participantes.
Aplicación del estudio de un caso real
Volviendo a las observaciones anteriores, se estudia a modo de ejemplo un caso relacionado con la gestión del agua, en particular, la utilización de las aguas de la cuenca del río Anapo en Sicilia, Italia [1]. Este es un ejemplo típico de conflicto entre diferentes usuarios de un recurso. Puesto que existe una escasez natural del recurso, el problema ha ido tomando enorme importancia durante los últimos 15 años. El caso debe observarse como ejemplo de metodología, que puede aplicarse a un gran número de situaciones políticas distintas.
Para una mayor sencillez, la fase de recopilación de datos no se describe con detalle; las alternativas resultantes simplemente se enumeran en la siguiente tabla, en forma de matriz. Se han elegido siete criterios de evaluación de las alternativas; el número de criterios puede ser superior o inferior dependiendo del problema a estudiar. De forma similar, por supuesto, el número de alternativas viables puede ser superior o inferior a las ocho alternativas posibles que se muestran en la tabla. Las alternativas en este caso parten de una situación base (A. Situación actual) y pasan por diferentes opciones (más o menos populares) para cambiar la actual utilización del agua.
Tabla 1. Opciones alternativas para la gestión del suministro de agua
reducción del uso agrícola
reducción drástica del uso agrícola
sifón
s/cm)
s/cm)
liras)
0
71
76
71
41
41
41
180
127
208
218
160
164
164
164
218
Máxima
Ninguna
Ninguna
Ninguna
Máxima
Máxima
Máxima
Ninguna
Muy mala
Más o menos buena
Más o menos mala
Muy buena
Muy mala
Muy mala
Mala
Más o menos buena
infraestructuras
Ninguno
Medio-bajo
Medio-bajo
Medio-bajo
Muy bajo
Ninguno
Ninguno
Elevado
(mn3/año)
50
23,4
17,8
38,2
35
38
41,3
35
Basada en esta matriz, la metodología NAIADE realiza una comparación por parejas de todas las alternativas y proporciona el resultado de la clasificación final de alternativas en forma de matriz numérica y también gráficamente, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Resultado del análisis de criterios múltiples
(Gráfico Omitido)
Obsérvese que la alternativa D, caracterizada por un nuevo sifón de agua en el Anapo, es la mejor solución de compromiso porque domina todas las demás alternativas. También la segunda mejor alternativa B se identifica sin ambigüedades. Entre las alternativas G, E y F y las alternativas A, C y H existe cierta imposibilidad de comparación. Cuando las percepciones del problema por parte del responsable de la decisión se modifican, es decir, cambian las preferencias de decisión, los valores pueden variar como respuesta a las nuevas exigencias y dar lugar a resultados diferentes. De este modo es posible explorar el panorama del problema en su totalidad, elaborando la decisión de compromiso más conveniente.
NAIADE también permite el análisis de la matriz de aceptabilidad de cada alternativa de planificación por separado, para cualquier grupo social implicado. Después de varias conversaciones con los responsables de la decisión, con el personal de varios organismos públicos y con grupos sociales y privados hemos elaborado la siguiente tabla que resume los juicios de las alternativas de un modo coherente con los intereses de cada participante implicado. Las correspondientes variables NAIADE se han asociado a éstos, como se observa en la siguiente tabla.
Tabla 2. Evaluaciones subjetivas de las opciones para la gestión del suministro de agua.
reducción del uso agrícola
reducción drástica del uso agrícola
sifón
s/cm)
s/cm)
para la recuperación de terrenos Lisimelie
Más o menos mala
Bastante buena
Buena
Buena
Más o menos mala
Más o menos mala
Más o menos mala
Excelente
terrenos
Bastante buena
Más o menos mala
Mala
Muy mala
Bastante buena
Más o menos mala
Muy mala
Mala
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Moderada
Mala
Llegados a este punto, era necesario conseguir una forma de representar los puntos de vista de los diferentes participantes implicados en el proceso. Se decidió utilizar una "estructura en árbol", un dendrograma, que representa de forma gráfica la formación de las posibles coaliciones entre los grupos sociales. Básicamente, cada una de las alternativas se clasifica según las preferencias de los participantes implicados. Los datos de cada clasificación se obtienen fácilmente mediante cortas entrevistas.
Obsérvese que la Oficina Técnica de Recaudación y los agricultores del Valle del Anapo presentan posiciones análogas respecto a las alternativas y pueden fácilmente formar una coalición. Es interesante observar que las posiciones "radicales" de los ecologistas y del ENEL (organismo nacional de suministro de energía eléctrica) no les permiten formar alianzas con nadie.
Por último, SOGEAS (organismo local para el agua) y la provincia de Siracusa muestran un gran interés por formar un grupo con las nuevas generaciones, subrayando el nivel de interés público por conservar los recursos hídricos.
Figura 2. Dendrograma de los resultados del análisis de equidad
(Gráfico Omitido)
Conclusiones
Las principales características de nuestro enfoque para la creación de sistemas de apoyo a las decisiones son el empleo de modelos multicriterio junto con tecnologías adecuadas de información y comunicación, de forma que sea posible manejar el gran número de datos, relaciones y objetivos que generalmente aparecen a la hora de tomar decisiones sobre un problema específico del mundo real. Así, el problema de la decisión en cada caso puede ser estudiado de forma multidimensional, incluyendo los aspectos socioeconómicos.
El principal valor de los métodos multicriterio es su capacidad operativa para tratar problemas que conllevan evaluaciones conflictivas diversas, dado que los problemas del mundo real no suelen ser situaciones directas de ganar o perder, sino que requieren un cierto grado de compromiso. Las técnicas de evaluación multicriterio no resuelven todos los conflictos, pero pueden contribuir a mejorar la percepción de su naturaleza y la percepción de las formas de llegar a compromisos políticos en caso de que los comités o personas responsables de la toma de decisiones tengan preferencias divergentes, aumentando así la transparencia de los procesos de decisión.
Los avances científicos, junto con la capacidad para evaluar frases difusas o verbales sobre una alternativa, y junto con el análisis de los participantes implicados pueden transformar radicalmente los futuros sistemas de apoyo a las decisiones y estimular su penetración en la forma de hacer política.
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Palabras clave
Teoría de la decisión, sistemas de apoyo a las decisiones, enfoque multicriterio.
Referencias
Bana e Costa C. A. (ed.) (1990) "Readings in Multiple Criteria Decision Aid", Springer-Verlag, Berlín.
Munda G. (1994) "Fuzzy Information in Multicriteria Environmental Evaluation Models", EUR 15602 EN, Ispra, Italia.
Nijkamp P., Rietveld P. and Voogt H. (1990) "Multicriteria Evaluation in Physical Planning", North-Holand, Amsterdam.
OCDE (1989) "Water Resources Management: Integrated Policies", París.
Paruccini M. (1992) "Decision Support Systems for Environmental Management" EUR 14087 EN, Ispra, Italia.
Paruccini M. (ed.) (1994) "Applying Multiple Criteria Aid for Decision to Environmental Management", Kluwer, Dordrecht.
Paruccini M. (1996) "Project A - Water Resources Management" Informe final del contrato POP Sicily n. 10122-94-03 T1PC ISP I, Ispra, Italia.
Roy B. (1985) "Méthodologie multicritère d'aide à la décision", Economica, París.
Simon H. A. (1972) "Theories of Bounded Rationality", en Radner C. D. (ed.) "Decision and Organization", North-Holland, Amsterdam.
Nota
El análisis que se presenta en este artículo formó parte de un proyecto (Paruccini, 1996) encargado por la región de Sicilia y llevado a cabo con fondos estructurales de la DGXVI de la Comisión Europea.
Contactos
Palle Haastrup, ISIS Correo electrónico: palle.haastrup@jrc.it
Massimo Paruccini, ISIS Correo electrónico: massimo.paruccini@jrc.it
Donald Bain, ISIS Correo electrónico: donald.bain@jrc.it
Sobre los autores
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Palle Haastrup es Jefe del Sector de Evaluación Tecnológica del ISIS. Tiene un master en Ingeniería Química y es doctor en Evaluación de Riesgos por la Universidad Técnica de Dinamarca. Ha trabajado en gestión de riesgos medioambientales, sobre todo en lo referente a transporte de sustancias peligrosas y, recientemente, su actividad se ha centrado en la creación de DSS para la gestión medioambiental y para los sistemas de transporte.
Massimo Paruccini es Colaborador Científico en la Unidad de Modelos y Evaluación de Sistemas del ISIS. Graduado en Matemática y Lógica por las Universidades de Roma y Milán. Ha trabajado en análisis de sistemas y evaluación de riesgos, inicialmente en temas nucleares pero más recientemente en estudios medioambientales y de transporte. Es director de proyecto de varios DSS a gran escala en el campo de la gestión medioambiental, con especial interés por los recursos hídricos.
Donald Bain es Investigador Principal en la Unidad de Modelos y Evaluación de Sistemas del ISIS. Graduado en Ciencias Sociales por las Universidades de Aberdeen y Strathclyde. Ha trabajado como profesor universitario, consultor en el área de la economía y en estudios de evaluación de la investigación. Actualmente dirige varios proyectos cuyo objetivo es aplicar la experiencia del ISIS en DSS en nuevas áreas, como la planificación del transporte, la política regional y la dinámica industrial.
