Modelos Continuos · Tema 41

Experimentar parámetros

Explorar escenarios qué-pasa-si: factorial, abanico e interacciones.

01 · Punto de partida

Del punto al abanico

Calibrar dio (r = 0,5, K = 100), pero r podría ser 0,4–0,6 y K 80–120. ¿Qué pasa en las cuatro esquinas? El factorial 2×2 corre (bajo,bajo), (bajo,alto), (alto,bajo), (alto,alto): el abanico entre peor y mejor mide la robustez de la decisión.

Uno a la vez (Tema 40) ignora sinergias; el factorial las muestra: r alto con K alto no es la suma de ambos.

  • ¿Qué rangos exploro por parámetro (bajo/alto)?
  • ¿Qué esquinas corro (2^k combinaciones)?
  • ¿Cuánto se abre el abanico en T?
  • ¿La decisión aguanta en todo el abanico?

02 · Definición

¿Qué es experimentar con parámetros?

Diseñar corridas, no correr de a una:

±

Rangos

Bajo/alto por parámetro: r ∈ [0,4, 0,6], K ∈ [80, 120]. El rectángulo de incerteza.

4

Esquinas 2×2

Cuatro corridas que cubren el rectángulo: peor, mejor y dos mixtas.

⇔

Interacción

Lo que no es suma: (alto,alto) − base vs (Δr + ΔK). Sinergia o redundancia.

Con k = 2 son 4 corridas; con k = 3 son 8. El factorial crece como 2^k: para muchos parámetros, fraccionar o muestrear.

Factorial r × K, P₀ = 10, T = 10: P(10) por esquina.
Esquina (r, K)P(10)Lectura
(0,4, 80)≈ 76 (peor)Lento y bajo.
(0,4, 120)≈ 109 (mixta)Lento pero alto.
(0,6, 80)≈ 79 (mixta)Rápido pero bajo.
(0,6, 120)≈ 119 (mejor)Rápido y alto.

03 · Anatomía

Rangos, esquinas y abanico

El experimento en tres números:

Rangos bajo/alto
Incerteza o escenarios: ±20 % alrededor de la calibración, u optimista/pesimista.
Abanico máx − mín
Incerteza en la salida: si el abanico cruza el umbral, la decisión no es robusta.
Interacción
Junto menos suma: ¿r alto potencia a K alto? En el logístico, el techo domina.
Reproducibilidad
Semilla, versiones y tabla de corridas: cada esquina con su (r, K, dt, T).

Uno a la vez

Barato y ciego

Tres corridas (base + 2): no ve sinergias. Para ranking rápido (Tema 40).

Factorial 2×2

Completo en 2D

Cuatro corridas: ve abanico e interacción. Para decisiones con dos perillas bravas.

04 · Factoriales del curso

Cuatro esquinas en cada modelo

Cada decisión robusta es un factorial chico:

Rangos→Esquinas→Abanico
  1. 1
    Cultivo.

    r × K: ¿el techo se alcanza en T aunque r falle?

  2. 2
    SIR.

    β × γ: ¿R₀ supera 1 en toda esquina? Si alguna no, hay plan B.

  3. 3
    Térmico.

    P × k: ¿T* quema en la peor esquina?

  4. 4
    Tanque.

    q × k: ¿N* rebalsa en alguna esquina?

  5. 5
    Fármaco.

    Dosis × λ: ¿el valle cae bajo el umbral en alguna?

05 · Representación en Python

Factorial con producto cartesiano

En Python, el factorial es itertools.product sobre niveles: cada esquina una corrida con su etiqueta.

Python en tu navegador. Estos bloques se ejecutan localmente con Pyodide, sin instalar nada. Ampliá los rangos y observá cómo se abre el abanico.

import itertools
import math


def p_final(r, k, p0=10.0, t=10.0):
    return k / (1 + (k - p0) / p0 * math.exp(-r * t))


esquinas = list(itertools.product([0.4, 0.6], [80, 120]))
for r, k in esquinas:
    print((r, k), round(p_final(r, k), 1))

76 → 109 → 79 → 119: abanico de 43. La decisión debe aguantar las cuatro.

Abanico e interacción

Dos números resumen el factorial:

vals = [p_final(r, k) for r, k in esquinas]
base = p_final(0.5, 100)
print("abanico:", round(max(vals) - min(vals), 1))
print("interacción:", round((vals[3] - base) - ((vals[1] - base) + (vals[2] - base)), 1))

06 · Exploración

Laboratorio: las cuatro esquinas

Logístico P₀ = 10 hasta T = 10. Cuatro curvas: esquinas de tu rectángulo (r ± tu Δr) × (K ± tu ΔK). La banda gris es el abanico entre peor y mejor. Agrandá los Δ y observá cómo se abre; achicalos y observá cómo colapsa a la base.

EXPERIMENTO 41

Abanico factorial

2×2 sobre (r, K) · base (0,5, 100)

Los resultados numéricos aparecen debajo.
Peor esquina76,10
Mejor esquina119,20
Abanico43,10
Interacción+2,40

De 76,10 a 119,20: abanico de 43,10 con los Δ actuales.

La banda entre peor y mejor es la incerteza en la salida: si el umbral cae adentro, la decisión tiembla.

Preguntas para explorar

  1. Con Δr = 0 y ΔK = 20, ¿cuántas curvas distintas hay? ¿El abanico cierra?
  2. Con T = 4, ¿el abanico se achica? ¿Quién manda en corto?
  3. Si el umbral es 100, ¿alguna esquina queda abajo? ¿La decisión es robusta?
Ver respuestas sugeridas
  1. Dos (K±): el abanico es solo techo. Sin Δr no hay factorial.
  2. Sí: en corto todo llega parecido. El abanico crece con T.
  3. La peor (76) queda abajo: no es robusta. Hay que subir K o r garantizados.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«Cuatro corridas alcanzan siempre»

Solo con 2 parámetros: con k son 2^k. Con 5 ya son 32: ahí se muestrea, no se barre todo.

«El abanico es el error»

Es incerteza paramétrica, no error numérico: dt fino no lo cierra. Solo mejores datos lo achican.

«Interacción chica se ignora»

Chica en el centro puede ser grande en la esquina: el valle r–K la esconde. Mirar esquinas, no solo base.

«Robusto es promedio»

Robusto es que todas las esquinas cumplen: el promedio puede cumplir con una esquina rota.

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: cuatro esquinas a mano

Calculá P(10) en (0,4, 80) y (0,6, 120) con P₀ = 10. ¿El abanico supera 40?

import math


def p_final(r, k, p0=10.0, t=10.0):
    return k / (1 + (k - p0) / p0 * math.exp(-r * t))


a, b = p_final(0.4, 80), p_final(0.6, 120)
print(round(a, 1), round(b, 1), round(b - a, 1))
Ver solución

76,0 · 119,2 · 43,2: el abanico supera 40. La incerteza paramétrica domina al error numérico.

Ejercicio 2: interacción

Con base (0,5, 100) ≈ 94,3, ¿la esquina (0,6, 120) es suma de efectos o hay sinergia?

base = p_final(0.5, 100)
solo_r = p_final(0.6, 100) - base
solo_k = p_final(0.5, 120) - base
junto = p_final(0.6, 120) - base
print(round(solo_r, 1), round(solo_k, 1), round(junto, 1), round(junto - solo_r - solo_k, 1))
Ver solución

Solo r ≈ +2,1, solo K ≈ +19,4, junto ≈ +24,9: interacción ≈ +3,4 (sinergia). Juntos rinden más.

Ejercicio 3: decisión robusta

Si el umbral exige P(10) ≥ 90 en todas las esquinas, ¿pasa el factorial (0,4–0,6 × 80–120)?

Ver una posible respuesta
import itertools


esquinas = list(itertools.product([0.4, 0.6], [80, 120]))
vals = [p_final(r, k) for r, k in esquinas]
print([round(v, 1) for v in vals], "robusta:", all(v >= 90 for v in vals))

La peor da 76: no es robusta. Hay que garantizar K o r mayores.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Factorial 2^k: esquinas bajo/alto que cubren el rectángulo de incerteza.
  • Abanico = máx − mín: si cruza el umbral, la decisión tiembla.
  • Interacción = junto − suma: sin factorial no se ve.
  • En Python: itertools.product + tabla etiquetada + abanico.
  • Robusto = todas las esquinas cumplen, no el promedio.

En el próximo tema compararemos decisiones: escenarios cara a cara.