Dinámica de sistemas aplicada al sector avícola

Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales. Trabajo de Fin de Grado. Grado en Administración y Dirección de Empresas. Dinámica de Sistemas aplicada al Sector Avícola. Presentado por: Laura de la Calle García. Valladolid,15 de julio de 2022. ÍNDICE DE CONTENIDOS. RESUMEN ...................................................................................................................... 2 ABSTRACT ..................................................................................................................... 2 1. INTRODUCCIÓN. ....................................................................................................... 3 2. SECTOR AVÍCOLA. ................................................................................................... 4 2.1. Evolución histórica. .............................................................................................. 4 2.2. Actualidad. ........................................................................................................... 8 3. GENÉTICA AVÍCOLA. .............................................................................................. 11 3.1. Características. .................................................................................................. 12 4. SISTEMA PRODUCTIVO. ........................................................................................ 15 4.1. Gallinas ponedoras. ........................................................................................... 16 4.2. Pollos de engorde. ............................................................................................. 17 5. DINÁMICA DE SISTEMAS. ...................................................................................... 18 5.1. Origen histórico. ................................................................................................. 18 5.2. Introducción. ....................................................................................................... 19 5.3. Elementos de la dinámica de sistemas. ............................................................. 19 5.3.1. Diagrama causal. ......................................................................................... 20 5.3.2. Diagrama de Forrester. ............................................................................... 22 6. EL MODELO. ............................................................................................................ 24 6.1. Hipótesis. ........................................................................................................... 24 6.2. Variables del modelo: Gallinas ponedoras. ........................................................ 26 6.3. Variables del modelo: Pollos de engorde. .......................................................... 32 7. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD: ................................................................................. 35 7.1. Enfermedades: Gripe Aviar. ............................................................................... 35 7.2. Aumento de los costes. ...................................................................................... 40 8. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 43 9. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 45 10. ANEXO .................................................................................................................. 48 1 ÍNDICE DE GRÁFICOS. Gráfico 2.2.1: Precio de la carne de pollo en el mercado español (65% rendimiento, posición: muelle-matadero). .......................................................... 9 Gráfico 2.2.2: Relación “Costes totales producción/precio de la carne de pollo” en el mercado español 2013-2022 serie semanal (€/100kg). ........................... 11 Gráfico 2.2.3: Relación “Costes totales producción/precio de los huevos” en el mercado español 2013-2022 serie semanal (€/100kg). ................................... 11 Gráfico 6.2.1: Evolución del número de gallinas ponedoras. ........................... 31 Gráfico 6.2.2: Relación de la producción de huevos con su venta. .................. 32 Gráfico 6.3.1: Evolución de la producción de pollos de engorde. ..................... 34 Gráfico 6.3.2: Relación de número de pollos y kilos de pollo. .......................... 35 Gráfico 7.1.1: Evolución del número de gallinas tras el periodo de Gripe Aviar. ......................................................................................................................... 38 Gráfico 7.1.2: Relación de la producción de huevos con su venta tras la Gripe Aviar. ................................................................................................................ 39 ÍNDICE DE FIGURAS. Figura 4: Esquema de fases de producción (Nivel 1 y nivel 2). ........................ 15 Figura 4.1: Ciclo de formación de un huevo. .................................................... 17 Figura 5.3: Grafo que representa un sistema. .................................................. 20 Figura 6.2: Diagrama de Forrester (Gallinas ponedoras). ................................ 29 Figura 6.3: Diagrama de Forrester (Pollos de engorde). .................................. 33 Figura 7.1.1: Parte del Diagrama de Forrester afectado tras la Gripe Aviar (Gallinas ponedoras). ....................................................................................... 38 ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1: Evolución de las principales variables del modelo. ............................ 30 Tabla 2: Efecto del fin de la vida productiva de las gallinas ponedoras. .......... 30 Tabla 3: Evolución de las variables del modelo en los próximos 10 años. ....... 33 Tabla 4: Broiler Ross 308: Objetivos de Rendimiento (Macho y hembra) ........ 48 2 RESUMEN. El Sector Avícola es uno de los principales motores de España. Los productos básicos a los que da lugar su producción, como la carne y los huevos, son de los más consumidos en nuestro país. Históricamente, este sector ha sufrido dificultades por falta de visibilidad, cambios políticos y económicos, enfermedades, falta de apoyo.... Actualmente, sigue viéndose con obstáculos, ya que las arduas fases para llegar al producto final, no se están viendo favorecidas en términos de beneficio. En este trabajo, se va a poder conocer: la compleja genética de los pollos, que cada pollo nace para un objetivo productivo, que los bisabuelos/as y abuelos/as de los pollos que nos dan el producto final, es de lo más valioso en la cadena productiva…Finalmente, se analizará como un simple virus o una guerra, puede alterar a este sector. Palabras clave: Sector Avícola, gallinas, pollos, Dinámica de Sistemas. ABSTRACT. The poultry sector is one of the main driving forces in Spain. The basic products that its production gives, such as meat and eggs, are among the most consumed in our country. Historically, this sector has suffered difficulties, because of lack of visibility, political and economic changes, illnesses, lack of support.... Nowadays, it continues to face obstacles, as the arduous phases to reach the final product are not being favoured in terms of profits. In this report, the following topics will be explained: the complex genetics of chickens, the production objective of chickens, that the great-grandparents and grandparents of the chickens that give us the final product are the most valuable in the production chain… Finally, it will be analysed, how a simple virus or a war can alter this sector. Keywords: Poultry Sector, hens, chickens, System Dynamics. Clasificación JEL: C61, Q10 y L81. 3 1. INTRODUCCIÓN. La Real Academia Española define avicultura como la cría de aves o el conjunto de técnicas y conocimientos relativos a la cría de las aves. La avicultura puede centrarse en la gallinocultura, que es la cría de gallinas, anacultura, de patos, meleagricultura de pavos, colombicultura o colombofilia de palomas, dependiendo si son productoras de carne o huevos o si es cría de palomas mensajeras, coturnicultua de codornices, estrutiocultura de avestruces y canaricultura de canarios. Hoy en día, se está intensificando la avicultura ecológica, que tiene como eje principal la obtención de alimentos de la mejor calidad respetando el medioambiente y el bienestar de las aves. La gallinocultura es el tema en el que se va a centrar este trabajo. Tradicionalmente, las gallinas se han criado para la producción de carne y huevos, por ello, el sector avícola se divide en dos subsectores: avícola de carne 1 y avícola de puesta. El Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación indica que en España la producción total de carne de pollo es de un 11,8% y su mayor parte se centra en Cataluña con un 28,7 % del total nacional. España es el segundo productor europeo de carne por detrás de Reino Unido. Por el otro lado, la avícola de puesta representa el 4,9 % del total de las producciones ganaderas. El mayor censo de ponedoras se encuentra en Castilla la Mancha con un 26,2%, seguido de Castilla y León con un 16,4%. Este trabajo va a consistir en el análisis del sistema productivo de los subsectores avícolas de carne y de puesta. Se va a poder ver si la producción final se valora adecuadamente, en términos de trabajo para el ganadero o, por el contrario, es un sector que está en decadencia y se está desvalorizando. La cuestión que se va a resolver al final de este trabajo es: ¿Es rentable actualmente el negocio avícola? 1 Son los llamados “broilers”: pollos desarrollados específicamente para la producción de carne. 4 El trabajo se va a estructurar en las siguientes partes: después de esta introducción, en el Capítulo 2 se va a hacer un repaso de toda la evolución que ha sufrido el sector avícola hasta la actualidad. El Capítulo 3 explica la genética avícola y las características de las diferentes líneas. En el Capítulo 4 se comienza a explicar el proceso productivo que siguen las gallinas ponedoras y de carne. Tras entrar de lleno en la avicultura, el Capítulo 5 se centra en la Dinámica de Sistemas, método que va a modelizar los sistemas de producción de los subsectores a estudiar. En el Capítulo 6 se refleja la evolución dinámica del sistema con las variables utilizadas y las hipótesis de partida. A continuación, en el capítulo 7 se analiza cómo diferentes factores puntuales pueden afectar al sistema. Por último, en el Capítulo 8 se recogen las principales conclusiones que se han extraído en la realización del trabajo. 2. SECTOR AVÍCOLA. 2.1. Evolución histórica. Las gallinas existen desde hace 8.000 años con origen en China. En 1859, Charles Darwin, naturalista y científico expuso en su libro “El origen de las especies”, que proceden de un gallo silvestre “Gallus gallus” y después se fueron extendiendo por Europa occidental desde India, China y zonas asiáticas acompañando a las tribus nómadas que avanzaban hacia el oeste hasta llegar a Grecia. Posteriormente, los celtas facilitaron la propagación por Europa. Existen datos que aseguran que su domesticación comenzó en Asia e India con unas gallinas primitivas que ponían alrededor de 30 huevos al año. La introducción en Europa fue más bien por las peleas de gallos que por su carne o huevos, y su expansión estuvo relacionada con la guerra, por falta de carne roja. A España llegaron gracias a los fenicios en su expansión y colonización mediterránea entre los 800 y 600 años a.C. Fue en el siglo XX cuando la avicultura llegó a convertirse en una actividad ganadera en expansión gracias al avance de la genética y la nutrición. La popularidad de la carne del pollo y los huevos generaron tal demanda que ha originado la creación de una gran industria. En los años 50 la avicultura solo giraba en torno a la actividad doméstica, en el campo y en el patio de las casas. En estas épocas la avicultura no estaba 5 protegida por ninguna ley sanitaria. Para evitar la propagación de enfermedades se vendían las aves antes de la llegada del invierno. No fue hasta los años 60 cuando la avicultura, junto con la ganadería, presentaron un aumento de la demanda y experimentaron cambios en su sistema de producción, gracias al Plan Nacional de Estabilización 2 . En este momento fue cuando se empezó a pasar de una agricultura de subsistencia y autoconsumo a utilizar tracción mecánica, abonos químicos, y en cuanto al sector de interés, se empezaron a utilizar las razas de animales más productivas. Fue cuando la carne de pollo se estableció como un alimento popular y el consumo de huevos se disparó. En los años 90 hubo altibajos y el consumo de huevos cayó por los brotes de salmonelosis y el gran contenido de colesterol que estos tienen. Por orden cronológico se pueden ir detallando los acontecimientos más relevantes de la historia y evolución del sector avícola en España: Se funda la Real Escuela de Avicultura en 1896, en la que fue la primera explotación avícola española, la Granja Paraíso. Salvador Castelló fue el responsable de la escuela, el mayor divulgador de la avicultura en España, considerado el padre de esta. En 1902 se presenta por primera vez públicamente el sector avícola en Madrid, en la Exposición Internacional de Avicultura, llevada a cabo por la Sociedad Nacional de Avicultores Españoles. Diez años después se funda la Asociación Internacional de Instructores Avícolas presidida por Edwar Brown, con el que la Asociación Mundial de Avicultura Científica (WAPSA) inicia su andadura. Será seis años más tarde cuando se celebra en la Haya el primer Congreso Mundial de Avicultura de la WPSA y donde Edward Brown es nombrado presidente. En 1921 en España, en Barcelona concretamente, se celebra ya el II Congreso Mundial de Avicultura y la Exposición Internacional de Avicultura. 2 1959: El gobierno español aprobó un conjunto de medidas económicas para la estabilización y liberalización de la economía española. 6 Durante la Guerra Civil española (1936-1939), las actividades avícolas quedan en un segundo plano y son sometidas a una economía de subsistencia 3 . Tras esto, comenzará la II Guerra Mundial y quedarán suspendidos los Congresos Mundiales de Avicultura. En 1937 se introduce en España, gracias a Salvador Castelló, el sexaje de los pollitos al nacer en una obra editada por la Escuela de Avicultura, y en 1940 se comienza a publicar por esta una de las primeras revistas relacionada con este sector, llamada “Temas Avícolas”. En 1945 se intentará luchar por los intereses del sector en la I Asamblea Nacional de Avicultura. En 1947 llega a España la enfermedad de Newcastle, virus infeccioso de elevada mortalidad que se presenta en muchas aves (en humanos este virus ocasionaba síntomas leves). En 1951 se presenta el sistema japonés Kizawa para determinar el sexo de los pollitos recién nacidos, que consistía en una sonda de introducción rectal, y la crianza de pollos en jaulas en batería para la producción de huevos gana popularidad. Es casi 10 años más tarde cuando se crea en España la revista que mejor ha logrado difundir lo más relevante del sector, “Selecciones Avícolas”, a través de la Escuela de Avicultura, consiguiendo ser líder de prensa. Además, el Gobierno de España aprueba el Plan de Estabilización con el que se consigue un cambio en las estructuras económicas y sociales del país. También comenzará la lucha por tener representación de las principales genéticas de puesta norteamericanas, situándose España en la raíz de la ascendencia de puesta. Llegan a España los primeros pollos híbridos 4 norteamericanos en 1960 para la producción de “broilers”, pollos desarrollados específicamente para la producción de carne. Un año más tarde se crea un nuevo edificio de la Real Escuela de Avicultura para continuar con las actividades docentes y experimentales. En Valladolid se 3 Sistema económico mundial propio de la sociedad preindustrial donde todas las explotaciones solo son destinadas para la alimentación. 4 Animales cuyos descendientes pueden aparecer con alguna característica que no está presente en los padres al cruzarse entre sí. 7 celebrará la IX Asamblea Nacional de Avicultura, que será la última, al ya estar consiguiendo una gran transformación en la avicultura española. En 1964 surge la Asociación Nacional Sindical Avícola (ANSA), entidad oficial para representar los intereses de todos los productores avícolas españoles. La guerra en Oriente medio entre Egipto y Siria contra Israel en 1973 y la grave situación política internacional disparan el precio de la soja originando un desabastecimiento en la alimentación de las aves. Además, en esta época los precios del pienso están bajo control oficial, por lo que su bajo precio aumenta la demanda dando lugar a su escasez. En los años 70 se crea en Puente Duero, Valladolid, una de las mayores granjas de reproducción de la época. En 1984 en Estados Unidos la revista “Time” publica un artículo sobre el alto contenido en colesterol de los huevos y el riesgo evidente de sufrir una grave enfermedad coronaria que conlleva su consumo. Esta publicación provoca un gran problema en el sector. La integración de España en la Unión Europea en 1986, y por tanto, en el Mercado Común, supone un beneficio para nuestro país a la hora de poder acceder a una mayor amplitud de materias primas para la alimentación de las aves. En los 90 se crea la Asociación Española de Productores de Huevos para representar al sector tras el declive provocado tanto por las informaciones publicadas por “Time” sobre el colesterol mencionadas anteriormente, como por las intoxicaciones por salmonela que se producen con frecuencia en ese momento. También se crea Propollo e Inprovo, Asociación Interprofesional de la Avicultura de carne y del sector del huevo, respectivamente. Ya en los 2000 surge la Federación Española Empresarial de Aditivos y Premezclas para la salud y la Alimentación Animal (ADIPREM) que defiende los intereses del sector, y aparece Inovo, Asociación de Industrias de Ovoproductos que representará a los productores de huevos con creciente presencia internacional. 14 - El temperamento. Las aves de carne son propensas al pánico y a amontonarse, las ponedoras son nerviosas e inconstantes, y en las de exposición es esencial la docilidad, al igual que en las de combate. - El tipo morfológico. La mayor diversidad se encuentra en las granjas tradicionales, donde atrae lo que tiene forma inusual o extraña. En la industria se centran en los caracteres específicos de producción, lo que da lugar a una uniformidad tanto en ponedoras como en aves de carne. En las líneas de exposición y combate, su aspecto morfológico es un carácter esencial. - El vigor, que se refiere a la resistencia a las enfermedades y la capacidad de adaptarse al ambiente. Los broilers necesitan vigor a corto plazo, puesto que viven hasta las 8 semanas, y después son sacrificados. Su vigor, al igual que el de las ponedoras, se basa en fármacos más que en su vigor natural. Cierto es que dentro de las ponedoras, las de jaulas están más protegidas a enfermedades que las de suelo, ya que estas últimas están en contacto permanente con sus deshechos, al contrario que las de jaula. Las de exposición deben tener vigor para soportar las muestras que obtienen de ellas, pero no es relevante. En las granjas tradicionales tienden a poseer gran vigor por su longevidad y la ley del más fuerte. Además, ese vigor se lo transmiten a su descendencia. Las líneas de combate ganan en vigor frente al resto. Se establece que cuanto mayor sea la diversidad genética, mayor será la probabilidad de encontrar individuos con el potencial para mejorar las características o resistir enfermedades y otros agentes estresantes que tienen que ver con el medio ambiente. Cada vez mayor número de personas ilustradas en el mundo avícola ven a las razas más antiguas como un seguro a todo riesgo, ya que sus rasgos genéticos pueden resultar útiles en el futuro por tratarse de razas puras. Según Darwin (1859), “Las especies que sobreviven no son las más fuertes, sino aquellas que se adaptan mejor al cambio”. 15 4. SISTEMA PRODUCTIVO. Tanto el subsector avícola de carne como el de avícola de puesta, parten de un mismo punto: las granjas reproductoras. En la Figura 4, se ve reflejado en los niveles 1 y 2, correspondientes a las bisabuelas/os y abuelas/os (Parent Stock). Figura 4: Esquema de fases de producción (Nivel 1 y nivel 2). Fuente: UAB (2003). Manual de avicultura. El informe de la UAB sobre el Manual de avicultura explica que, cuando hablamos de reproductores nos referimos al Parent Stock, es decir, a los padres de las aves que nos dan el producto final (abuelas), bien sea carne o huevos. Ahora bien, por lo general, la fase de reproducción de gallinas de puesta (estirpes ligeras/semipesadas 11 ), se hace al margen de la empresa de producción de huevos. Normalmente, se hace por la casa de selección genética a nivel internacional y lo que se compran son las pollitas de un día de vida y futuras ponedoras, para su posterior crianza y postura. En cambio, las empresas de avicultura de carne suelen tener incorporados los procesos de reproducción (Parent Stock), es decir, son las integradoras las que se encargan de todos esos procesos para que, al final, busquen a un granjero con una instalación para finalizar el proceso de engorde del pollo y se consiga el producto final. Por eso, cuando hablamos de reproductores nos solemos referir 11 En el mercado existen varias razas de gallinas ponedoras que se clasifican en gallinas ligeras, semipesadas y pesadas, dependiendo de si su fin es la gestación de huevos, el consumo diario de huevos o la cría de pollos de engorde, respectivamente. 16 a reproductores de estirpes pesadas, progenitores de los futuros pollos de carne. Las fases anteriores de selección y multiplicación 12 ,Grand Parent Stock (abuelas), Grand Grand Parent Stock (bisabuelos) etc… suele estar realizado por las empresas de selección genética a nivel internacional (principalmente Aviagen y Cobb) (Manual de avicultura, UAB, 2003). En el Capítulo 6, se explicará con detalle toda la cadena productiva. En Damerow (2010) se explican los procesos para conseguir como producto final los huevos de las gallinas ponedoras y la carne de las gallinas de engorde: 4.1. Gallinas ponedoras. Se parte de que hay gallinas ponedoras de jaula, de suelo, camperas y ecológicas. Dicho esto, desde los primeros tiempos en que se domesticaron los pollos, los criadores intentan obtener el mayor número posible de huevos de sus gallinas a través de la cría selectiva, el perfeccionamiento de la nutrición y la optimización del manejo de las ponedoras. Las gallinas ponedoras eficientes tienen estas cuatro características deseables: ponen un gran número de huevos al año, tienen el cuerpo pequeño, empiezan a poner a los 4 o 5 meses de edad y no son propensas a nidificar. Las hembras empiezan su vida productiva con dos ovarios, pero al crecer su ovario derecho no se desarrolla y es el izquierdo el único funcional. Este ovario izquierdo contiene todas las yemas (óvulos) no desarrolladas aún con las que la gallina empezó su vida. Cuando la pollita llega a la edad reproductora, las yemas maduran una tras otra. Cada 25 horas, la gallina pone un huevo y la ovulación suele producirse dentro de la hora siguiente a la puesta del huevo anterior. Las mejores ponedoras ponen entre 250 y 280 huevos como media al año. En la Figura 4.1 podemos ver todas las etapas de desarrollo de un huevo hasta su obtención en un periodo de 25 horas aproximadamente. 12 Selección: fase de producción de huevos que son incubados y cuyo destino será la producción de aves de cría. Multiplicación: fase donde se mantiene a las aves de cría, dedicadas a producir huevos para incubar que al eclosionar producirán aves destinadas a la reproducción. 17 Figura 4.1: Ciclo de formación de un huevo. Fuente: Damerow (2010). Guía de la cría de pollos y gallinas. Es destacable la raza mediterránea Leghorn, que es especialmente eficiente poniendo huevos de cáscara blanca, pero tiene como inconveniente el ser muy inconstante. Las gallinas de híbridos comerciales que ponen huevos marrones son casi tan buenas como estas mencionadas anteriormente y no son tan inconstantes, ya que derivan de razas estadounidenses que son más tranquilas que las mediterráneas. A parte de la raza y la edad de la gallina, su índice de puesta se ve afectado por la temperatura. Lo idóneo es entre 7º y 27º, si no, la producción disminuirá. Hacia los dos años, la mayoría de las ponedoras son sacrificadas para ser repuestas por pollitas jóvenes y más eficientes, tras haber pasado por el proceso de la muda. 4.2. Pollos de engorde. Entre todas las distintas especies ganaderas, los pollos son los que requieren una menor inversión de tiempo y de esfuerzos para producir carne. Al cabo de unas pocas semanas la tarea de criar pollos finaliza. Cualquier pollo que este sano puede destinarse al consumo, pero hay razas más apropiadas que otras y las más eficientes comparten estas cuatro características: crecen y desarrollan el plumaje con rapidez, alcanzan el peso previsto en un mínimo de tiempo, son anchas de pecho y tienen plumas blancas que facilitan el desplume. 18 Cuanto más rápido crezca un ave hasta el peso previsto para sacrificarla, más tierna será y más económica resultará su cría. Los broilers híbridos de Cornish son las más eficientes, lo único que hacen es comer, crecen rápidamente y con la carne tierna, y pueden alcanzar 2,25 kg en 6 o 7 semanas. Estas aves viven poco tiempo y su capacidad de crecer rápidamente con la mínima cantidad posible de alimento es la prioridad sobre su aspecto físico. Las aves de raza pura son más resistentes que estos pollos comerciales, pero crecen más lentamente: llegan a alcanzar los 2,25 kg a las 9 o 10 semanas, su carne tiene menos grasa, textura más firme, la pechuga más fina, la carne más oscura y tienen un sabor más fuerte. Se puede diferenciar varios tipos de aves de carne: - El pollo picantón, que se sacrifica con un mes de edad con 200 gramos de peso. - El pollo tomatero, que se sacrifica entorno a los 500 y 1000 gramos. - El pollo propiamente dicho, que se sacrifica con un máximo de 20 semanas y un peso de entre 1 y 2 kg. - La pularda que es la hembra castrada, y que se sacrifica con 2,5 a 3 kg a los 6-8 meses. Su carne es muy apreciada en la alta cocina. - La gallina propiamente dicha, que es la hembra adulta, y que se sacrifica después de agotar su capacidad de puesta y se emplea para la preparación de sopas y caldos. - Los Capones son los gallos a los que se castra para canalizar su energía en el crecimiento continuo en vez de dedicarla a la madurez sexual. Estos son más caros de criar que un pollo normal y no se sacrifican hasta que pesan de 3 a 3,5 kg, en unas 20 semanas. 5. DINÁMICA DE SISTEMAS. 5.1. Origen histórico. La Dinámica de Sistemas se dio a conocer como consecuencia de la resolución de un problema en una empresa electrónica que, aunque tenía pocos clientes, sus pedidos eran estables y previsibles. Aun así la cadena de producción de los aparatos electrónicos siempre sufría variaciones, operando en un entorno estable. Esto se resolvió gracias a Jay W. Forrester: su análisis aclaró que las 19 variaciones se debían a la combinación de estructuras de realimentación y de retrasos en la transmisión de información. Así, Forrester pudo establecer las bases de lo que es hoy en día la Dinámica de Sistemas (Aracil y Gordillo, 1997). Antes de recibir este nombre, se referían a esta metodología como Dinámica Industrial. A partir de los años 50 se empezó a introducir en los medios profesionales y en los 60 se implanta en entornos diferentes a los industriales y es cuando finalmente se denomina Dinámica de Sistemas (Aracil y Gordillo, 1997). 5.2. Introducción. La denominación de esta metodología puede parecer algo complicado y cuya solución se da a través de complejas ecuaciones matemáticas. Al final de este apartado se aclarará que la dinámica de sistemas es una metodología sencilla y que hace frente a los problemas más cotidianos que nos podemos encontrar en el día a día, los cuales no se resuelven con enredados términos matemáticos. (García y Sterman, 2017) Por lo tanto, ¿Qué es la metodología de la Dinámica de Sistemas?, ¿Para qué sirve? Se puede definir Dinámica de Sistemas como la técnica para analizar y modelizar el comportamiento temporal en entornos complejos. Sus campos de aplicación son muy diversos, van desde sistemas industriales, socioeconómicos, sociológicos, sistemas ecológicos, medioambientales, de recursos energéticos, hasta su aplicación en problemas de defensa nacional (Aracil y Gordillo, 1997). El objetivo de esta metodología no es predecir detalladamente el comportamiento futuro, sino que el estudio de los que denominamos “sistemas” y la aplicación de diferentes soluciones nos harán más sencillo el mundo real tras conocer la efectividad a largo plazo de nuestro estudio. 5.3. Elementos de la dinámica de sistemas. Tras el análisis de los elementos del sistema podremos construir el modelo. Para ello hay que seguir los siguientes pasos: 1. Identificar el problema: elección de las variables relevantes para el estudio del sistema. 20 2. Definir el sistema: determinación de las relaciones causa-efecto de las partes interrelacionadas que explican cómo se comporta el sistema. 3. Representación del sistema: construcción del modelo del sistema a partir de los elementos y las interrelaciones a partir de los diagramas de flujo de Forrester. Llegados a este punto, y tras referirnos desde un primer momento al concepto de sistema, éste se puede definir de varias formas. La más conocida es la referencia a un sistema como método para la resolución de un problema. En nuestro ámbito el término “sistema” es conocido como un conjunto de partes interrelacionadas entre sí y del que interesa conocer su comportamiento. (Aracil y Gordillo, 1997) El grafo que representa un sistema vendría a ser: Figura 5.3: Grafo que representa un sistema. Fuente: Dinámica de Sistemas. (Aracil y Gordillo, 1997) En la Figura 5.3 los nodos son la representación de los elementos del sistema y sus arcos las relaciones de influencia (causa – efecto) entre ellos. Además, el cambio de uno de los nodos influye en el resto puesto que están interrelacionados. 5.3.1. Diagrama causal. Cuando se habla de influencia, hacemos referencia al termino de causalidad y de ahí es de donde deriva el Diagrama Causal, que es el esquema de relaciones causa-efecto existentes entre los elementos del sistema. La explicación de estas relaciones puede definirse como el vínculo entre dos variables, A y B. A va a influir en B, por lo que A es la variable casusa y B es la variable efecto. Esto se representa por una flecha: 21 Además de la relación de influencia que tienen, sus valores pueden ordenarse y ser positivos o negativos: Así, tendrá signo positivo cuando los elementos A y B tengan relación directa y un aumento en A suponga un incremento de B o una disminución de A suponga una disminución de B. Si A y B se relacionan de forma inversa, el signo es negativo y un decremento de A aumentará el valor de B o un aumento de A disminuirá el valor de B. Estos sistemas pueden ser más complejos y tener hasta n variables: son los sistemas de estructura compleja: Estos sistemas complejos se convertirán en ciclos o bucles 13 de realimentación positivos o negativos: - Ciclo o bucle de realimentación negativa: la variación de un elemento contrarresta la variación inicial del bucle a lo largo del tiempo. En ellos, el número de relaciones causa-efecto negativas es impar. - Ciclo o bucle de realimentación positiva: la variación de un elemento refuerza la variación inicial a lo largo del tiempo y el número de relaciones causa-efecto negativas es par o nulo. 13 Se refiere a bucle como cadena cerrada de relaciones causales. 22 Los bucles negativos llevan hacia situaciones estables mientras que los positivos a inestables. En la realidad los sistemas contienen ambos tipos de bucles y el comportamiento final dependerá de cuál resulte dominante. 5.3.2. Diagrama de Forrester. Una vez construido el diagrama causal, se procederá a la elaboración del diagrama de flujos o diagrama de Forrester, que es el diagrama característico de la Dinámica de Sistemas. Lo que se quiere conseguir es pasar de un sistema descrito por un grafo a un sistema dinámico para explicar cómo se genera el comportamiento interno del sistema. Forrester (1975), clasifica las variables que aparecen en el diagrama causal en tres grupos: - Variables de estado 14 (Niveles): son las variables más importantes objeto de estudio y representan los valores que son más significativos. - Variables de flujo (Flujos): están asociadas a las variables de estado y determinan su variación a lo largo del tiempo. - Variables auxiliares: representan los pasos intermedios para determinar las variables de flujo a partir de las variables de estado. Su variación es instantánea en función de cómo haya variado la variable de estado. A la hora de definir si una variable es de estado o auxiliar, hay que tener en cuenta diferentes consideraciones puesto que puede ser algo confuso. Las variables de estado presentan sus cambios lentamente mientras que las variables auxiliares cambian instantáneamente ante la variación de la variable de estado. Además, hay que tener en cuenta que las variables de estado siempre conservan su valor, mientras que las de flujos pueden quedarse sin valor si se paraliza el proceso. Los niveles son elementos fundamentales de un Diagrama de Forrester y representan en cada instante la situación del modelo. Presentan una acumulación medida en unidades de materia y varían solo en función de los flujos. Las nubes dentro del diagrama representan fuentes o sumideros inagotables de materia. 14 Estado: representa un punto de acumulación. 23 La materia que les llega puede proceder de dos sitios: de otro nivel, a través de un flujo, o de una nube. Un nivel se vacía en otro nivel o en una nube, siempre a través de flujos. Un ejemplo de nivel puede ser el nivel de agua alcanzado en un depósito. A cada nivel se le puede asociar un flujo de entrada y otro de salida. Por lo tanto, los flujos son variables que determinan las variaciones de los niveles del sistema. Si introducen materia serán flujos de entrada y si la extraen serán flujos de salida. Se medirán como unidades del nivel entre unidades de tiempo (u/t). Los flujos pueden recibir información de niveles y de variables auxiliares, y se vacían en nubes y niveles. Las variables auxiliares representan pasos o etapas intermedias en la determinación de las variables de flujo. Reciben información de cualquier variable del diagrama y envían información a los flujos o a otras variables auxiliares. Por el contrario, las constantes son elementos que no cambian de valor y no se modifican en el tiempo. Otros símbolos empleados en los diagramas son los canales materiales y de información. Las variables de estado y de flujo están ligadas entre sí por estos: - Canales materiales: son los que transmites magnitudes físicas entre flujos y niveles. NUBE 30 Tabla 1: Evolución de las principales variables del modelo. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. Analizando la Tabla 1, que establece la evolución de cada uno de los niveles del modelo, se puede observar el número constante de gallinas que hay tanto en la incubadora, como en las granjas. Esto se debe a que siempre dependen de un porcentaje constante, a no ser que ocurran acontecimientos puntuales, como se estudiará en el análisis de sensibilidad. Suponemos que todos los niveles parten de cero y, como se ve en la tabla, con el paso del tiempo, en nuestro caso, cada 20 días, estos niveles vacíos se van llenando y acumulando de animales. No será hasta pasadas ocho unidades de tiempo, que se llenen todos los niveles, y hasta la nueve, no se producirán huevos. Tabla 2: Efecto del fin de la vida productiva de las gallinas ponedoras. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. 31 En la Tabla 2, vemos como el comienzo de la venta de gallinas al ya no ser productivas, afecta al número de gallinas de las granjas ponedoras y al número de huevos producidos. A partir de t=37, se comienza a vender las gallinas que entraron en t=8 y de manera simultánea el número de gallinas comienza a disminuir (Gráfico 6.2.1). El efecto de la venta de gallinas en la producción de huevos tiene efecto a partir de t=39. Gráfico 6.2.1: Evolución del número de gallinas ponedoras. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. Las gallinas ponedoras no comenzarán a producir huevos hasta la novena unidad de tiempo como vemos en la Tabla 1. Partiendo de que, unas 218.000 gallinas aproximadamente habrán producido en torno a unos 2.000.000 de huevos en 1 unidad de tiempo, la evolución de la producción de huevos va a ir en aumento hasta t=38, como vemos en el Gráfico 6.2.2. y a partir de ahí disminuirán por la venta de gallinas como ya se ha analizado. Además de esa disminución, cada año se recogen las pérdidas de huevos por su imposibilidad de venta al no tener las características que establece el Reglamento de comercialización de huevos. La diferencia entre los huevos producidos y finalmente su porcentaje de venta se puede apreciar en el Gráfico 6.2.2, que será el margen que hay entre la línea de “VENTAS” y la línea de “ENTRADA H”. 32 Gráfico 6.2.2: Relación de la producción de huevos con su venta. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. Finalizados los casi 10 años y habiendo partido de casi 240.000 huevos, se consiguieron 2.885.169 gallinas ponedoras, dando como resultado una producción de aproximadamente 53 millones de huevos. 6.3. Variables del modelo: Pollos de engorde. Al igual que el diagrama de las gallinas ponedoras, el de los pollos de engorde se inicia desde el nivel de incubadora, pero en este caso de engorde. INCUBADORA ENGORDE: es el nivel que agrupa el número de huevos fértiles que hay en una incubadora: - Flujo de entrada (FERTILES): los huevos fértiles, que se obtienen de un número constante de huevos proveniente de las granjas reproductoras de pollitos de engorde (HUEVOS), cuya cifra se establece en 47.000 huevos, por el porcentaje de huevos que resultan útiles y por tanto fértiles, un 93% (% Fértiles). - Flujos de salida (en el caso de los pollos de engorde el proceso es más simple): • POLLOS: del total de huevos que se incuban, nacen un 99,78% (% POLLOS 1). Los pollos, nada más nacer, se lleven a las granjas de engorde en las que pasan 2 unidades de tiempo. Esa acumulación da 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 126 135 144 153 162 171 180 189 198 0 10.000.000 20.000.000 30.000.000 40.000.000 50.000.000 VENTA ENTRADAS H 33 lugar a 2 niveles. Hasta conseguir el producto final, se pierde un porcentaje constante de 1,16% por unidad de tiempo. Tras las 2 unidades de tiempo, el nivel de G ENGORDE 2, tiene dos flujos de salida: la venta del pollo, que suponen un 98,4% de la producción total y las pérdidas, que serán también de un 1,16%. • PERDIDAS I: del total de huevos que se incuban, no llegan a eclosionar un 0,22% (% PERDIDAS I). Figura 6.3: Diagrama de Forrester (Pollos de engorde). Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. Tabla 3: Evolución de las variables del modelo en los próximos 10 años. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. 34 La Tabla 3 nos permite ver como de los 47.000 huevos, número constante a lo largo de los 10 años, que entraban a incubar, son 43.710 los que resultan fértiles, de los cuales 100 se perderán y no llegarán a eclosionar. Tras eclosionar todos los huevos, la integradora compra esos 43.614 pollitos resultantes a la incubadora. Ese número de pollitos, si suponemos que tienen un peso de 45 gramos, serán un total de unos 1.962,63 kilos de carne que el matadero pone a disposición del granjero para que este los engorde en las 2 unidades de tiempo. Pasadas las dos unidades de tiempo, con sus respectivas perdidas de pollos y suponiendo que cada pollo va a pesar unos 3,2 kilos 17 , el ganadero ha transformado los 1.962,63 kilos vivos, en una producción de 135.134 kilos vivos, equivalente a unos 42.230 pollos. Gráfico 6.3.1: Evolución de la producción de pollos de engorde. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. El Gráfico 6.3.1 parece contradictorio a lo afirmado anteriormente, pero no es así. Cierto es que como se ve en el grafico el número de pollitos que hay inicialmente en la granja de engorde disminuye en las dos unidades de tiempo 17 Los machos siempre pesan más que las hembras, en este caso para simplificar datos, suponemos que el peso medio de machos y hembras va a estar en 3,2 kilos (Anexo). 012 24 36 48 60 72 84 96 108 120 132 144 156 168 180 0 10.000 20.000 30.000 40.000 G ENGORDE 1 G ENGORDE 2 VENTA P 35 siguientes, porque hay pollitos que fallecen. Al igual pasa con el número final de pollos que llegan a la venta, es menor. Pero si hablamos en peso, es decir en kilos y no en número de pollos, el peso ha aumentado puesto que al inicio hay más pollos, pero con menor peso y al final hay menor número de pollos pero, con mayor peso. Por esto, podemos decir que la producción final aumenta, aunque en el gráfico veamos que las líneas disminuyen (Gráfico 6.3.2). Gráfico 6.3.2: Relación de número de pollos y kilos de pollo. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. 7.ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD: 7.1. Enfermedades: Gripe Aviar. Pese a que el modelo le hemos analizado en función de un periodo de 10 años, el análisis de sensibilidad será de 2 para mayor simplicidad. Según el Instituto Nacional para la seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), se conoce a la gripe aviar, o gripe del pollo, como enfermedad avícola que es causada por varios virus de la gripe tipo A. El virus se encuentra de forma natural entre las aves acuáticas del mundo 18 y puede infectar a las aves de corral 18 Se denomina aves acuáticas silvestres a los patos, gansos, cisnes, gaviotas y golondrinas, y aves costeras, como cigüeñas, chorlitos y andarríos. 36 domésticas. A las aves silvestres se les considera reservorios u organismos hospedadores de los virus de tipo A. Las aves infectadas pueden contagiar los virus por medio de la saliva, secreciones nasales y las heces o también por entrar en contacto con superficies contaminadas. De esta manera es como se pueden contagiar las aves de corral que son objeto de estudio en este trabajo. Nuestras gallinas ponedoras o pollos de engorde pueden infectarse por dos tipos de virus aviar: 1. Los virus altamente contagiosos, que se van a propagar rápidamente y pueden causar un gran número de muertes en 48 horas. Pueden producirse muertes súbitas de gran cantidad de aves, síntomas respiratorios, anorexia y depresión, disminución del consumo de alimento y agua, pérdida de la pigmentación de los huevos o huevos deformes o sin cáscara… 2. Los virus poco contagiosos, que van a causar síntomas leves (plumas erizadas o disminución de la producción de huevos, si son gallinas ponedoras). En el momento que hay brotes de gripe aviar se lleva a cabo la despoblación de los grupos infectados. Todos los casos de gripe A, ya sean altamente contagiosos o no, son de obligada declaración ante la Organización Mundial de la Sanidad Animal (OIE). Vamos a suponer que hay un brote de gripe Aviar, con gran incidencia en la provincia de Valladolid. Se iniciará en el periodo 16 y durará dos meses, por lo que finalizará en el 18. Es de alta incidencia puesto que, lo que comenzó en una pequeña granja de ponedoras de un municipio, se ha ido contagiando a las granjas de alrededor. Todo esto va a suponer unas pérdidas de gallinas del 100% y que afectará a la producción final de huevos. Además, de la clara incidencia económica por la reducción en la venta de huevos, también están todos los gastos que conllevará la desinfección de las naves, la compra de materiales de protección sanitaria, veterinarios, la contratación de transporte al centro de eliminación… 37 Como este virus, suponemos que solo afecta, de momento, a la provincia de Valladolid, a las granjas reproductoras y por tanto los huevos fecundados, y las incubadoras no se van a ver afectadas ya que en la zona no hay ese tipo de instalaciones 19 . Sí existe gran número de granjas de recría en la zona, pero vamos a centrarnos en que el virus ha empezado en una granja de ponedoras. Tras detectar síntomas en alguna gallina al tener las plumas erizadas, se las pone en cuarentena. Finalmente, se concluye que tienen gripe A, por lo que la granja va a tener unas pérdidas del 100% de sus animales y por consiguiente a una nula producción de huevos durante ese periodo. Todos los animales se sacrifican a través de gas en las propias naves, y los cadáveres serán incinerados. Las naves tendrán que estar una temporada en un vacío sanitario y hasta que las autoridades no lo autoricen no se pueden volver a introducir gallinas, en nuestro supuesto, 2 meses. Todas las naves de 1 kilómetro de distancia alrededor del punto de infección se les hace encuestas de bioseguridad y tienen que extremar la vigilancia, al igual que las que se encuentran a 5-10 kilómetros. Veamos cómo afecta al diagrama de Forrester inicial: 19 Las incubadoras que hay en España son: de la estirpe Lohmann está incubada en “Ibertec” (Valladolid) y en “Coren” (Galicia), estirpe Hy line incubada en “Avigan” (Tortosa), estirpe ISA Brown incubada por Hendrix Genetics (La Rioja), estirpe Novogen incubada por “Agotzaina” (Navarra) y genética H&N incubada por “H&N International” (Portugal). 38 Figura 7.1.1: Parte del Diagrama de Forrester afectado tras la Gripe Aviar (Gallinas ponedoras). Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim Gráfico 7.1.1: Evolución del número de gallinas tras el periodo de Gripe Aviar. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. 020 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 500.000 1.000.000 1.500.000 2.000.000 2.500.000 39 Gráfico 7.1.2: Relación de la producción de huevos con su venta tras la Gripe Aviar. Fuente: Elaboración propia a partir de Powersim. En la Figura 7.1 vemos como se ha modificado el Diagrama de Forrester inicial de las gallinas ponedoras tras haber entrado un brote de gripe aviar en la granja de ponedoras, afectando del periodo 16 al 18, es decir, 2 meses. Se ha establecido cuatro nuevas condiciones de tiempo a través de cuatro variables auxiliares. Estas variables durante el periodo del 16 al 18 tomarán distintos valores que en el modelo inicial: el porcentaje de pérdidas de la granja de ponedoras tomará el valor de 1 (100% de pérdidas), la cantidad de huevos que ponen las gallinas en una unidad de tiempo que será nula, la pérdida de huevos, que será de 1 y el porcentaje de venta de éstos, que será de 0. Antes y después de este periodo, las variables toman los valores del modelo inicial. El flujo de salida al matadero, no se ve afectado por la gripe puesto que se comienzan a vender en el periodo 37. El Gráfico 7.1.1 muestra el descenso que sufre la granja de ponedoras en el periodo de gripe Aviar y como después remonta. El descenso solo es hasta los 108.993,10 porque siguen entrando de las granjas de recría pero se derivan a otras naves para que nuestra granja se quede vacía. 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 126 135 144 153 162 171 180 189 198 0 10.000.000 20.000.000 30.000.000 40.000.000 50.000.000 VENTA ENTRADAS H 46 Damerow, G. (2010). Guía de la cría de pollos y gallinas. Ediciones Pirámide. Barcelona. Darwin,C.,& de Zulueta,A. (1998). El origen de las especies. Austral. Barcelona. García, J. M., & Sterman, J. (2017). Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas. Juan Martín García. Barcelona. Laboratorios Hipra, S.A. (s. f.). Los orígenes de la avicultura. Hipra.https://www.hipra.com/portal/es/hipra/knowledge/bgdetail/poultry-industry- curiosities/poultry-historical-origins/ [Último acceso: 02/04/2022] Ministerio de agricultura, pesca y alimentación. 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