lunes, 14 de enero de 2013

Unidad didáctica: Evaluar la calidad de vida en la ciudad

MOTIVACIÓN:

Los primeros habitantes inicialmente estaban establecidos en poblaciones  rurales que tenían como medio de vida la agricultura, y, con el paso del tiempo, se fueron agrupando en torno a poblaciones cada vez más numerosas y más grandes.

Las primeras ciudades del mundo surgieron en donde es hoy Irak, en las planicies mesopotámicas cerca de las márgenes de los ríos Tigre y Eufrates. La primera ciudad en llegar al millón de habitantes fue Roma en el año 5 de nuestra era y la población total del planeta era de 170 millones.

La rápida urbanización del mundo ocurre en el período después de la II Guerra Mundial. Desde entonces, la urbanización en los países desarrollados se caracterizó por el surgimiento de una cantidad de ciudades de tamaño mediano. Las capitales de los países desarrollados han funcionado como imanes para la emigración y para las oportunidades de empleo. El desarrollo de mega ciudades es un fenómeno relativamente reciente. Nueva York ha sido la primera mega ciudad en las Américas con más de 10 millones de personas. Esta situación plantea interrogantes sobre la sostenibilidad de esta forma de vida y en general sobre los límites de la población humana.

Vamos a evaluar con ayuda de las matemáticas la calidad de vida de nuestra ciudad y su zona de influencia.

EXPERIMENTACIÓN:

Las ciudades ofrecen ventajas, pero también  inconvenientes, suele haber problemas de transporte, vivienda, abastecimiento, medioambientales y sociales, que aumentan con el incremento poblacional. 

Vamos a considerar la ciudad dividida en tres zonas, A, B y C, que correspondan a sectores homogéneos con peculiaridades similares. Por ejemplo A=centro, B=barrios alrededor y C=periferia.

Se establece una puntuación de 0 a 10 (de nada a mucho) sobre la importancia que tienen los problemas antes enumerados. Este punto requiere que se debata con información suficiente sobre los problemas y se promedien las distintas valoraciones entre todos los que participen. Se hace la tabla de valoración como la del ejemplo:

GRADOS DE IMPORTANCIA QUE OTORGAMOS A LOS PROBLEMAS
(puntúa de 0 a 10)
Tipo de problemas
EJEMPLOS
zona A
zona B
zona C
Transporte
Tráfico denso, transporte público deficitario, falta de aparcamientos,...

6

4

2
Vivienda
Alquileres caros, primera vivienda cara, barrios con pocas infraestructuras, infraviviendas, densidad alta,  ....

8

5

3
Abastecimiento y equipamiento
Falta de mercados, lugares de ocio y cultura escasos, centros de sanitarios insuficientes, ...

4

5

7
Medioambientales
Pocos parques, contaminación, focos de infección, ....

6

8

2
Sociales
Convivencia difícil, marginalidad, pandillas de barrio, falta de vigilancia, pocos centros sociales, ...

4

8

4

CONCEPTUALIZACIÓN

Para medir la calidad de vida hay que establecer un índice que tenga en cuenta las puntuaciones que hemos puesto para cada zona y también la población de hay en cada una de ellas. Se ha puntuado la problemática en cada zona, ahora se puede calcular la media de los valores:
Zona A => vma=28/5
Zona B => vmb=30/5
Zona C => vmc=18/5

Ahora, la problemática de la Zona A afecta a un porcentaje de la población, pa, la de B a pb y la de C a pc. Podemos suponer que la distribución de la población es:
Zona A => pa=35%
Zona B => pb=29%
Zona C => pc=36%

El índice de calidad se puede establecer como un reparto de la importancia de los problemas proporcional a la distribución de la población:
IC=vma*pa+vmb*pb+vmc*pc
Es un valor entre 0 y 10. En el ejemplo se tiene que IC=4,996

PROCESAMIENTO

Las diferentes contribuciones de cada zona se pueden calcular de la siguiente manera:
Si no hubiese problemas cada zona tendría un vm=0, entonces vma*pa=vmb*pb=vmc*pc=0. Si todo fuesen problemas cada vm=10, y en este caso vma*pa=3,5, vmb*pb=2,9 y vmc*pc=3,6. La Zona A contribuye con vma*pa=1,96, la B con vmb*pb=1,74, y la C con vmc*pc=1,296. Entonces la Zona A aporta 1,96/3,5=56%, la B, 1,74/2,9=60%, y la C, 1,296/3,6=36%. Se puede decir que la Zona B aporta mayor parte de su posible problemática, después la Zona A y, finalmente, la Zona C. Porcentualmente está peor la Zona B, después la A y finalmente la C.
La ciudad tiene un porcentaje de problemática de 4,996/10=49,96%.

MECANIZACIÓN

Se puede medir la calidad calculando el porcentaje de problemática que hay sobre la máxima que puede haber. En cada zona el valor máximo es sobre 10.
ICmax=10*p, 
siendo p el porcentaje de población.
Entonces la calidad de la zona, teniendo en cuenta que IC=vm*p, es:
C=IC/ICmax*100
Para toda la ciudad el valor máximo es 10, entonces el resultado final para la calidad de toda la ciudad es:
Cfinal=Suma(IC)/10*100

Nótese que la calidad final no se puede obtener como la suma de las calidades de cada zona puesto que estas están calculadas sobre sus máximas posibilidades.

CONSOLIDACIÓN


ZONA
VALORACIÓN
PROBLEMAS
vm
POBLACIÓN
%
p
IC
IC=vm*p
IC MAXIMA
ICmax=10*p
CALIDAD
%
IC/ICmax
A
28/5
35%
1,96
3,5
56%
B
30/5
29%
1,74
2,9
60%
C
18/5
36%
1,296
3,6
36%
TOTAL
76/5
100%
4,996
10
49,96%

EVALUACIÓN

Finalmente se puede establecer un criterio para calificar la calidad según el valor de I obtenido. Por ejemplo:

Calificación con C=IC/ICmax en %
a) Si C=IC/ICmax pertenece a [0,30) , es una ciudad con buena calidad al haber poca problemática
b) Si C=IC/ICmax pertenece a [30,60), es una ciudad con una regular calidad de vida, al haber problemas por resolver
c) Si C=IC/ICmax pertenece a [60,100), es una ciudad con mala calidad de vida por haber muchos problemas por resolver

Se puede graduar más la escala y también esta calificación puede servir para tomar medidas para los planes políticos de mejora y comprobar, cuando se apliquen, si son efectivos o no.