Simulación Monte Carlo

El análisis de riesgos es parte de cada decisión que tomamos.

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Gerente de ceo de joven empresario concentrado en gafas mirando el informe de investigación de mercados, analizando datos estadísticos en gráficos, desarrollando estrategias de crecimiento, trabajando solo en computadora en la oficina moderna.

Método Monte Carlo

Nos enfrentamos constantemente a la incertidumbre, la ambigüedad y la variabilidad. Y aunque tenemos un acceso a la información sin precedentes, no podemos predecir el futuro con precisión. La simulación Monte Carlo (también conocida como Método Monte Carlo) le permite ver todos los resultados posibles de sus decisiones y evaluar el impacto del riesgo, lo que permite una mejor toma de decisiones en condiciones de incertidumbre.

¿Qué es la simulación Monte Carlo?

Técnica matemática computarizada

La simulación Monte Carlo es una técnica matemática computarizada que permite a las personas tener en cuenta el riesgo en el análisis cuantitativo y la toma de decisiones. La técnica es utilizada por profesionales en campos tan dispares como

  • finanzas
  • gestión de proyectos
  • energía
  • manufactura
  • ingeniería
  • investigación y desarrollo
  • seguros
  • petróleo y gas
  • transporte
  • y medio ambiente.

Elección de acción

La simulación Monte Carlo proporciona al tomador de decisiones una gama de posibles resultados y las probabilidades de que ocurran para cualquier elección. Muestra

  • las posibilidades extremas
  • los resultados de apostarlo todo o ir por la decisión más conservadora,
  • junto con todas las posibles consecuencias para las decisiones intermedias.

Sistemas físicos y conceptuales

La técnica fue utilizada por primera vez por científicos que trabajaban en la bomba atómica; fue nombrado por Monte Carlo, la ciudad turística de Mónaco famosa por sus casinos. Desde su introducción en la Segunda Guerra Mundial, la simulación Monte Carlo se ha utilizado para modelar una variedad de sistemas físicos y conceptuales.

Cómo funciona la simulación Monte Carlo

La simulación Monte Carlo realiza análisis de riesgo mediante la construcción de modelos de posibles resultados sustituyendo un rango de valores (una distribución de probabilidad) por cualquier factor que tenga incertidumbre inherente. Luego calcula los resultados una y otra vez, cada vez utilizando un conjunto diferente de valores aleatorios de las funciones de probabilidad. Dependiendo del número de incertidumbres y los rangos especificados para ellas, una simulación Monte Carlo podría involucrar miles o decenas de miles de nuevos cálculos antes de completarse. La simulación Monte Carlo produce distribuciones de posibles resultados.

Al usar distribuciones de probabilidad, las variables pueden tener diferentes probabilidades de que diferentes resultados ocurran. Las distribuciones de probabilidad son una forma mucho más realista de describir la incertidumbre en las variables de un análisis de riesgo.

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Entre las distribuciones de probabilidad comunes podemos encontrar:

gráfico normal

Normal

O “curva de campana”. El usuario simplemente define el valor medio o esperado y una desviación estándar para describir la variación sobre la media. Es más probable que ocurran valores en el medio cerca de la media. Es simétrico y describe muchos fenómenos naturales como la altura de las personas. Ejemplos de variables descritas por distribuciones normales incluyen tasas de inflación y precios de la energía.
gráfico lognormal

Lognormal

Los valores están sesgados positivamente, no son simétricos como una distribución normal. Se utiliza para representar valores que no descienden por debajo de cero, pero que tienen un potencial positivo ilimitado. Ejemplos de variables descritas por distribuciones logarítmicas normales incluyen los valores de las propiedades inmobiliarias, los precios de las acciones y las reservas de petróleo.
gráfico uniforme

Uniforme

Todos los valores tienen la misma probabilidad de ocurrir y el usuario simplemente define el mínimo y el máximo. Entre los ejemplos de variables que podrían distribuirse uniformemente se incluyen los costos de fabricación o los ingresos por ventas futuros de un nuevo producto.
Gráfico triangular

Triangular

El usuario define los valores mínimo, más probable y máximo. Es más probable que se produzcan valores cercanos a los más probables. Las variables que podrían describirse mediante una distribución triangular incluyen el historial de ventas pasado por unidad de tiempo y los niveles de inventario.
gráfico PERT

PERT

El usuario define los valores mínimo, más probable y máximo, al igual que la distribución triangular. Es más probable que se produzcan valores cercanos a los más probables. Sin embargo, es más probable que ocurran valores entre los más probables y los extremos que a diferencia de la triangular; es decir, los extremos no se enfatizan tanto. Un ejemplo del uso de una distribución PERT es describir la duración de una tarea en un modelo de gestión de proyectos.
gráfico Discreta

Discreta

El usuario define valores específicos que pueden ocurrir y la probabilidad de cada uno. Un ejemplo podría ser el resultado de una demanda: 20% de probabilidad de veredicto positivo, 30% de cambio de veredicto negativo, 40% de probabilidad de acuerdo y 10% de probabilidad de anulación del juicio.

Muestras

Durante una simulación Monte Carlo, los valores se muestrean al azar a partir de las distribuciones de probabilidad. Cada conjunto de muestras se denomina iteración y se registra el resultado resultante de esa muestra. La simulación Monte Carlo hace esto cientos o miles de veces, y el resultado es una distribución de probabilidad de posibles resultados. De esta forma, la simulación Monte Carlo proporciona una visión mucho más completa de lo que puede suceder. No solo le dice lo que podría suceder, sino también la probabilidad de que suceda.

La simulación Monte Carlo ofrece una serie de ventajas sobre el análisis determinístico o de “estimación de un solo punto”:

  • Resultados probabilísticos. Los resultados muestran no solo lo que podría suceder, sino también la probabilidad de que cada resultado ocurra.
  • Resultados gráficos. Debido a los datos que genera una simulación Monte Carlo, es fácil crear gráficos de diferentes resultados y sus posibilidades de ocurrencia. Esto es importante para comunicar los hallazgos a otras partes interesadas.
  • Análisis de sensibilidad Con solo unos pocos casos, el análisis determinístico dificulta ver qué variables impactan más en el resultado. En la simulación Monte Carlo, es fácil ver qué entradas tuvieron el mayor efecto en los resultados finales.
  • Análisis de escenarios: en modelos determinísticos, es muy difícil modelar diferentes combinaciones de valores para diferentes entradas para ver los efectos de escenarios realmente diferentes. Con la simulación Monte Carlo, los analistas pueden ver exactamente qué entradas tenían qué valores juntos cuando se produjeron ciertos resultados. Esto es invaluable para continuar con el análisis.
  • Correlaciones. En la simulación Monte Carlo, es posible modelar relaciones interdependientes entre variables de entrada. Es importante para la precisión representar cómo, en realidad, cuando algunos factores aumentan, otros aumentan o disminuyen en consecuencia.
Una mejora de la simulación Monte Carlo es el uso del muestreo de Latin Hypercube, que muestra con mayor precisión toda la gama de funciones de distribución.

Simulación Monte Carlo con Palisade

La llegada de aplicaciones con hojas de cálculo para computadoras personales brindó a los profesionales la oportunidad de utilizar la simulación Monte Carlo en el trabajo de análisis diario. Microsoft Excel es la herramienta de análisis de hojas de cálculo dominante y @RISK de Palisade es el complemento líder de simulación Monte Carlo para Excel. Presentado por primera vez para Lotus 1-2-3 para DOS en 1987, @RISK tiene una larga reputación por su precisión computacional, flexibilidad de modelado y facilidad de uso.

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