Modelos Continuos · Tema 42

Comparar escenarios

Decisiones bajo distintas hipótesis: base contra intervenido, cara a cara.

01 · Punto de partida

El modelo no decide: compara

¿Cierro o no cierro? ¿Vacuno al 30 % o al 60 %? Cada opción es un escenario: mismos estados, distintos parámetros. El modelo corre todos con el mismo método y horizonte y la decisión sale de la diferencia: pico evitado, ataque evitado, costo.

Comparar exige disciplina: lo único que cambia entre escenarios es la hipótesis; todo lo demás queda fijo.

  • ¿Cuál es el escenario base (sin intervenir)?
  • ¿Qué cambia cada alternativa (un parámetro)?
  • ¿Qué métrica decide (pico, ataque, costo)?
  • ¿La ganancia aguanta en todo el abanico?

02 · Definición

¿Qué es comparar escenarios?

Base más alternativas con reglas fijas:

●

Base

El «no hacer nada»: β = 0,3 sin medidas. Referencia contra la que todo se mide.

◐

Alternativas

Una hipótesis cada una: β −30 %, β −50 %, vacuna al 30 %. Cambian un parámetro.

−

Diferencia

Pico evitado, ataque evitado, días ganados: la métrica que decide, no la curva linda.

Sin base común no hay comparación: dos modelos distintos con dos dts distintos no deciden nada.

SIR N = 1000, γ = 0,1: β base 0,3 contra medidas.
Escenario (β)Pico IEvitado
Base 0,30≈ 301— referencia.
−30 % (0,21)≈ 180121 menos (40 %).
−50 % (0,15)≈ 70231 menos (77 %).
−70 % (0,09)sin picoBrote apagado (R₀ < 1).

03 · Anatomía

Base, alternativas y métrica

Comparar bien en tres pasos:

Base fija
Mismo N, I₀, γ, dt, T en todos: solo β (la hipótesis) se mueve.
Alternativas de a una
Un cambio por escenario: −30 %, −50 %. Dos cambios juntos no atribuyen.
Métrica que decide
Pico (capacidad), ataque (total), día del pico (tiempo). Cada una puede coronar distinto.
Robustez
¿La ganancia aguanta si β base era otro? El abanico del Tema 41 sobre cada escenario.

Comparación válida

Mismo laboratorio, una hipótesis

Igual dt, T y métrica; solo β cambia. La diferencia es atribuible a la medida.

Comparación trucha

Todo cambia a la vez

Distinto dt, distinto T y distinta métrica por escenario: las curvas no se pueden restar.

04 · Escenarios del curso

La misma resta en cada modelo

Cada decisión es base menos alternativa:

Base→Alternativas→Diferencia
  1. 1
    Epidemia.

    Base β contra −30/−50 %: pico y ataque evitados.

  2. 2
    Pesquería.

    Sin veda contra veda h: biomasa final y captura total.

  3. 3
    Térmico.

    Aislar (k) contra potenciar (P): T* y factura.

  4. 4
    Tanque.

    Sin techo contra con techo: rebalse evitado.

  5. 5
    Fármaco.

    Dosis cada 8/12 h: valle mínimo sobre el umbral.

05 · Representación en Python

Escenarios como lista de dicts

En Python, cada escenario es un dict de parámetros; el laboratorio los corre todos con la misma función.

Python en tu navegador. Estos bloques se ejecutan localmente con Pyodide, sin instalar nada. Agregá un escenario −70 % y observá que el brote se apaga.

def pico(beta=0.3, gamma=0.1, n=1000, i0=10, dias=160, dt=0.5):
    s, i, r, t, m = n - i0, float(i0), 0.0, 0.0, i0
    while t < dias - 1e-9:
        c = beta * s * i / n
        s, i, r = s - c * dt, i + (c - gamma * i) * dt, r + gamma * i * dt
        m = max(m, i)
        t += dt
    return round(m, 1)


escenarios = {"base": 0.30, "-30%": 0.21, "-50%": 0.15}
for nombre, beta in escenarios.items():
    print(nombre, pico(beta))

301 → 180 → 70: −30 % evita 121, −50 % evita 231. La resta decide.

Diferencia que decide

La métrica es base menos alternativa:

base = pico(0.30)
for nombre, beta in escenarios.items():
    print(nombre, "evita:", round(base - pico(beta), 1))

06 · Exploración

Laboratorio: aplanar la joroba

SIR con tu β base (dorada la I base) contra −30 % (teal) y −50 % (blanca) con γ = 0,1. Subí β y observá que las tres se empinan; bajá la eficacia y observá que se juntan. La diferencia de picos es la decisión.

EXPERIMENTO 42

Tres jorobas, una decisión

Base β · −30 % · −50 % · γ = 0,1

Los resultados numéricos aparecen debajo.
Pico base300,80
Pico −30 %180,20
Pico tu eficacia69,50
Evitado231,30

De 300,80 a 69,50: tu medida evita 231,30 (77 %).

Mismo N, I₀, γ, dt y T en las tres: solo β cambia. La resta es atribuible a la medida.

Preguntas para explorar

  1. Con β base 0,15, ¿la medida −30 % evita mucho o poco en absoluto?
  2. Subí la eficacia al 70 %. ¿El brote se apaga (R₀ < 1)?
  3. Si I(0) = 50, ¿los picos cambian o solo se adelantan?
Ver respuestas sugeridas
  1. Poco en absoluto (pico ya bajo): la misma eficacia evita menos donde hay menos.
  2. β = 0,09 con γ = 0,1 → R₀ = 0,9: se apaga sin joroba. Umbral cruzado.
  3. Casi igual de altos, más temprano: la semilla apura, β decide el tamaño.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«El escenario lindo gana»

Gana el que mueve la métrica con costo aceptable: la curva más baja puede ser la más cara.

«Comparo picos de distintos dts»

No: el dt grueso exagera la joroba. Mismo dt o la diferencia mezcla hipótesis con error.

«Dos cambios juntos atribuyen»

No: si β y γ cambian a la vez, nadie sabe cuál evitó. De a una hipótesis por escenario.

«El modelo decide solo»

Compara consecuencias: costos, libertades y factibilidad deciden con la curva en la mesa.

08 · Práctica guiada

Ejercicios con Python

Ejercicio 1: resta que decide

Con picos base 301, −30 % 180 y −50 % 70, ¿cuánto evita cada medida en %?

for nombre, p in [("-30%", 180), ("-50%", 70)]:
    print(nombre, round((301 - p) / 301 * 100, 1), "%")
Ver solución

40,2 % y 76,7 %: la segunda mitad de eficacia evita casi el doble. No lineal.

Ejercicio 2: umbral que apaga

Con γ = 0,1, ¿qué reducción sobre β = 0,3 apaga el brote (R₀ < 1)?

for red in [50, 60, 70]:
    r0 = 0.3 * (1 - red / 100) / 0.1
    print(red, round(r0, 2), "→", "apaga" if r0 < 1 else "brote")
Ver solución

50 % → 1,5 brote · 60 % → 1,2 brote · 70 % → 0,9 apaga: el umbral pide −67 % o más.

Ejercicio 3: tabla de decisión

Armá la tabla escenario → (pico, ataque) con la función pico() y una de ataque. ¿Cuál minimiza el pico?

Ver una posible respuesta
def ataque(beta=0.3, gamma=0.1, n=1000, i0=10, dias=160, dt=0.5):
    s, i, r, t = n - i0, float(i0), 0.0, 0.0
    while t < dias - 1e-9:
        c = beta * s * i / n
        s, i, r = s - c * dt, i + (c - gamma * i) * dt, r + gamma * i * dt
        t += dt
    return round(r / n * 100, 1)


for nombre, beta in {"base": 0.30, "-30%": 0.21, "-50%": 0.15}.items():
    print(nombre, pico(beta), ataque(beta))

El −50 % minimiza pico (≈ 70) y ataque (≈ 60 %): la decisión con dos métricas coincide aquí.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • Escenario = hipótesis con parámetros; base fija contra la que se resta.
  • Mismo método, horizonte y métrica en todos: la diferencia es atribuible.
  • Una hipótesis por escenario; la métrica (pico, ataque) corona.
  • En Python: dict de escenarios + misma función + tabla de diferencias.
  • El modelo compara consecuencias; la decisión suma costos y factibilidad.

En el próximo tema dibujaremos el tiempo: visualización de la evolución.