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GCRI · Health Nexus

Modelización de sistemas complejos para la salud

Complejo sistemas methods show how health risk emerges from interactions: people mixing and moving, hospitals sharing patients and staff, supply networks sharing suppliers, and health services depending on power and water. Agent-based and system dynamics models let these interactions be explored as scenarios, with every assumption visible.

01Registro

Complex systems modelling for health on the record.

Registro del métodoMétodo CTIM
  1. MétodoComplejo sistemas and agent-based modelling
  2. Se aplica enHealth Nexus
  3. Página canónicaProcomún CTIM
02Solicitud

What complex systems and agent-based modelling does here.

Complejo sistemas and agent-based modelling study systems whose behaviour emerges from interactions among many components. They help explain nonlinear dynamics, tipping points and collective behaviour. In health and biosecurity, complex systems approaches explore how interacting risks can produce sudden, systemic shifts. They support stress testing of policies against emergent behaviour. The canonical description is on STEM Commons.

Contact and mobility networks

Agent-based models represent households, schools, workplaces and travel, so the effect of contact patterns and public health measures on transmission can be explored under stated parameters.

Cascades across health and infrastructure

System dynamics models link power, water, staff and supply buffers to service capacity, tracing how a grid outage or ola de calor propagates into hospital functions over hours and days.

Patient transfer networks

Networks of referrals and transfers between hospitals are analysed to see where surges concentrate and how resistant organisms can spread between facilities.

03Geografía

Exposición ambiental en África.

Daytime surface heat, population density and haze over Africa, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

El mapa interactivo requiere JavaScript; la lista de capas y las fuentes figuran a continuación.

Capas 3

Exposición ambiental, para esta página

Acerca de esta capa
Evidencia
Observado (la nubosidad persistente aún deja lagunas)
Fuente
VIIRS NOAA-20 nivel 3, 8 días (NASA LANCE)
Proveedor
NASA LANCE
Licencia
Datos abiertos de la NASA
Año de referencia
8 días; composición satelital de 8 días; la nubosidad persistente aún deja lagunas
Más recientes en la compilación
2026-09-14
Resolución
cuadrícula de unos 1 km
Incertidumbre
Temperatura de la superficie del suelo medida por satélite durante los 8 días que terminan en la fecha indicada, un indicador de exposición al calor; no es la temperatura del aire, el índice de calor ni una alerta de calor.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo
Acerca de esta capa
Evidencia
Estimado
Fuente
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Universidad de Columbia))
Proveedor
NASA SEDAC (CIESIN, Universidad de Columbia)
Licencia
CC BY 4.0
Año de referencia
null; estimación basada en el censo, estática (2020)
Resolución
cuadrícula de unos 1 km
Incertidumbre
Estimación basada en censos de personas por kilómetro cuadrado en 2020, mostrada como contexto de exposición; no es un recuento de las personas afectadas por ninguna amenaza.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo
Acerca de esta capa
Evidencia
Observado (las nubes dejan lagunas)
Fuente
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Proveedor
NASA LANCE
Licencia
Datos abiertos de la NASA
Año de referencia
diario; recuperación satelital; las nubes dejan lagunas
Más recientes en la compilación
2026-10-14
Resolución
cuadrícula de unos 2 km
Incertidumbre
Medida satelital de la calima, el humo y el polvo en toda la columna de aire el día indicado; un indicador de exposición, no las PM2.5 a nivel del suelo, un índice de calidad del aire ni una advertencia sanitaria.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo
Acerca de esta capa
Evidencia
Observado
Fuente
VIIRS NOAA-20, reflectancia corregida (NASA LANCE)
Proveedor
NASA LANCE
Licencia
Datos abiertos de la NASA
Año de referencia
diario; imagen satelital
Más recientes en la compilación
2026-10-14
Resolución
cuadrícula de unos 250 m
Incertidumbre
Imagen satelital. Ráster satelital o de modelo tal como lo publica el proveedor. Las nubes, los huecos de franja y el error de recuperación dejan lagunas y ruido; los valores son indicadores, no mediciones en un lugar.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo
Acerca de esta capa
Evidencia
Observado (las nubes dejan lagunas)
Fuente
OMI Aura (NASA GES DISC)
Proveedor
NASA GES DISC
Licencia
Datos abiertos de la NASA
Año de referencia
diario; recuperación satelital; las nubes dejan lagunas
Más recientes en la compilación
2026-10-10
Resolución
cuadrícula de unos 2 km
Incertidumbre
Columna satelital de dióxido de nitrógeno en la atmósfera inferior el día indicado, procedente sobre todo de la combustión; no es una concentración a nivel del suelo ni una advertencia sanitaria.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo
Acerca de esta capa
Evidencia
Modelado (último año que publica GIBS)
Fuente
MODIS Terra y Aqua, cobertura del suelo (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Proveedor
NASA LP DAAC
Licencia
Datos abiertos de la NASA
Año de referencia
anual; clasificación satelital; último año que publica GIBS
Más recientes en la compilación
2024-01-01
Resolución
cuadrícula de unos 500 m
Incertidumbre
Clases satelitales de cobertura del suelo del año indicado, incluidas las tierras de cultivo; una clasificación con errores conocidos, no un registro de explotaciones agrícolas.
Se accede a través de
gibs.earthdata.nasa.gov, solo después de que usted permita el mapa en vivo

Último disponible

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © colaboradores de OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth

Cargando las imágenes más recientes de la NASA.

Arrastre para desplazar. Ctrl o ⌘ y desplazamiento, pellizco o los botones para ampliar; pase el puntero para ver los valores; restablecer devuelve a la región.

Exposición ambiental, con encuadre en África.Productos satelitales y de modelos tal como los publica la NASA, cada uno con su propia fecha. Son indicadores, no evaluaciones de ningún lugar.

Datos: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © colaboradores de OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI · NASA JPL OPERA DIST-ALERTFuentes y licencias

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Datos abiertos de la NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Datos abiertos de la NASA
  • Productos VIIRS en tiempo casi real (inundaciones, temperatura de la superficie terrestre, cubierta de nieve, reflectancia corregida), NASA LANCE; imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir del mapa de colores publicado; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Datos abiertos de la NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Con licencia CC BY 4.0. Colores redibujados a partir de la paleta publicada; valores promediados en celdas hexagonales cuando se muestran (modificado). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • Productos atmosféricos MODIS y VIIRS, NASA LANCE y LAADS DAAC; imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir de la paleta publicada; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Datos abiertos de la NASA
  • Dióxido de nitrógeno OMI (Aura) e índice de aerosoles OMPS (Suomi NPP), NASA; distribuidos por el NASA GES DISC; imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir de la paleta publicada; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Datos abiertos de la NASA
  • Productos terrestres MODIS (índices de vegetación, producción primaria bruta, cobertura del suelo), NASA LP DAAC y LANCE; imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir del mapa de colores publicado; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Datos abiertos de la NASA
  • ASTER GDEM es un producto del METI y la NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir del mapa de colores publicado; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Cítese como: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Datos abiertos de la NASA
  • Elaborado con Natural Earth. Datos cartográficos vectoriales y ráster gratuitos en naturalearthdata.com. Dominio público
  • © Colaboradores de OpenStreetMap (ODbL), mediante NASA GIBS (costas, límites, carreteras y nombres de lugares). Colores redibujados a partir del mapa de colores publicado; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; imágenes mediante NASA GIBS. Colores redibujados a partir del mapa de colores publicado; valores promediados en celdas hexagonales donde se muestran (modificado). Datos abiertos de la NASA
  • Contexto en el globo y el mapa plano: costas, límites, carreteras y topónimos de las capas de referencia de NASA GIBS (datos de OpenStreetMap, ODbL, © colaboradores de OpenStreetMap); imágenes Blue Marble como base opcional; relieve 3D y lectura de elevación a partir del índice de color de elevación ASTER GDEM (clases de 5 m a 200 m, exageradas para facilitar la lectura). Los límites se representan tal como se publican y no implican posición alguna sobre ningún territorio.
  • Eventos en vivo: Rastreador de Eventos Naturales del Observatorio de la Tierra de la NASA (EONET); los eventos son indicativos y conservan sus enlaces de origen.
  • En directo: los eventos de NASA EONET son indicativos, no avisos oficiales.
  • Observed (EO): ESA Copernicus Sentinel-5P TROPOMI (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Pronóstico de calidad del aire, 5 días, PM2.5 (CAMS vía Open-Meteo): contiene información modificada del Copernicus Atmosphere Monitoring Service 2026.
  • Último año, temperatura diaria (ERA5 vía Open-Meteo): contiene información modificada del Copernicus Climate Change Service 2026.
  • Datos meteorológicos de Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), con licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Las capas opcionales (14 fuentes en la lista de capas: en directo, pronóstico, observadas y contexto) muestran el crédito de su proveedor en el mapa y aquí cuando se activan; los pronósticos son salidas de modelos y los índices derivados son estimaciones.

Capas y fechas

  • Temperatura de la superficie terrestre, día, compuesto de 8 días: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8-day, NASA LANCE · 14 sept. 2026
  • Densidad de población, 2020: Población: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · estático
  • Profundidad óptica de aerosoles, diaria: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13 oct. 2026
  • Color verdadero: reflectancia corregida VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 oct. 2026
  • Dióxido de nitrógeno, columna de la baja atmósfera: OMI Aura, NASA GES DISC · 10 oct. 2026
  • Tipo de cobertura terrestre (IGBP), anual: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024

04Datos

Lo que consume el método.

Datasets and records used by complex sistemas and agent-based modelling on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in el registro de fuentes.

DatosFunciónEtiqueta
Social contact surveysMixing matrices by age and settingOBSERVADO
Aggregated mobility data from transport and telecommunicationsMovement between placesESTIMADO
Hospital transfer recordsReferral network structureNOTIFICADO
Facility dependency inventoriesBuffers and failure thresholdsEstadísticas publicadas
05Simulador

Stocks, flujos, retardos y un umbral de inflexión.

Dos stocks, la presión y la capacidad de adaptación, unidos por un bucle de crecimiento reforzador, una respuesta de equilibrio retardada y daños cuando la presión supera la capacidad; pasado el umbral el sistema puede volcar. Modelo didáctico con valores ilustrativos declarados, no una predicción. El mapa de esta página muestra África; el modelo en sí no está ligado a ningún lugar.

Controles

Crecimiento de la presión
6,0 % al año
Eficacia de la capacidad para reducir la presión
4,0 % al año
Respuesta de la inversión a la presión percibida
20%
Retraso de percepción
4.0 años
Umbral de inflexión de la presión
60 índices
Amplificación más allá del umbral
2,0 veces
Años simulados
50 años

Lecturas

Presión máxima
113 índices
Capacidad al final
Índice 186
Años por encima del umbral
15,8 años
Cifras, métodos y fuentes
AñoPresiónCapacidadPercibido
020.050.020.0
423.344.921.2
827.242.224.0
1231.742.327.7
1636.845.532.2
2042.351.537.2
2447.960.342.6
2853.271.348.0
3257.884.353.1
3666.498.458.4
4082.7115.969.7
4497.8139.783.8
48109.1169.497.3

Métodos

  1. Dinámica de sistemas Forrester (1961), Industrial Dynamics, MIT Press; Sterman (2000), Business Dynamics
  2. Transiciones críticas y puntos de inflexión Scheffer and others (2009), Early-warning signals for critical transitions, Nature 461
  3. Diagrama de bucles causales Sterman (2000), Business Dynamics, McGraw-Hill
  4. Abanico de incertidumbre (Monte Carlo de parámetros) Spiegelhalter, Pearson y Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
  5. Sensibilidad de un factor a la vez (tornado) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley

Datos

No observed data enters this model: it runs on the teaching values set by the controls, to be replaced with a programme’s own evidence.

Stocks, flujos, retardos y un umbral de inflexión. Modelo didáctico ilustrativo: funciona con los valores fijados por los controles, no con datos medidos. Métodos: dinámica de sistemas (Forrester (1961), Industrial Dynamics, MIT Press; Sterman (2000), Business Dynamics); transiciones críticas y puntos de inflexión (Scheffer y otros (2009), Early-warning signals for critical transitions, Nature 461); diagrama de bucles causales (Sterman (2000), Business Dynamics, McGraw-Hill).

En los seis pilares, bajo la dirección de Nexus Consortium

06Validación

Cómo se verifican los resultados.

Models are evaluated by matching multiple stylised facts and patterns at different scales. Sensitivity and robustness analysis test dependence on assumptions.

VerificaciónCómo se hace
Pattern-oriented validationModels must reproduce several observed patterns at different scales, not a single curve
Mundial análisis de sensibilidadThe parameters that drive most of the outcome range are identified and reported
Structural alternativesResults are compared with simpler or differently structured models before conclusions are drawn

Many plausible models can reproduce the same patterns. Calibration and validation data are often limited.

07Simulador de gemelo y cascada

Model complex systems modelling for health as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Seguridad sanitaria y Una Sola Salud: the hazards it names, the sistemas and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full Constructor de sistemas.

Amenazas

Controles

  • NS-0 Constitución y principios
  • NS-3 UNI de registros de riesgo (gramática, tabla de correspondencia heredada, autoridad de asignación)
  • NS-9 UNI contextuales (despliegues, instancias, instancias de programa)
  • NS-10 Políticas y cláusulas (obligaciones legibles por máquina: definición, carácter vinculante, evaluación y cumplimiento)
  • NS-11 Verificación y seguimiento (evidencia, atestaciones, observación de la conformidad de confianza cero)
  • NRS-H83 Familia de amenazas: fallo de la capacidad del sistema de salud (NHS-1 health.system)
  • NRS-H42 Familia de amenazas: infecciones humanas raras y persistentes (NHS-1 health.other-human)
  • NRS-H41 Familia de amenazas: salto de animales a humanos (NHS-1 health.zoonotic)
  • NRS-H43 Familia de amenazas: epizootias de ganado y acuicultura (NHS-1 health.animal-health)
  • NRS-D3 Respuesta humanitaria y recuperación resiliente
  • NRS-H46 Familia de amenazas: daños ambientales y por productos a las personas (NHS-1 health.harm)

Observación

  • WHO Disease Outbreak News (listed for reference)
  • WAHIS animal health events (listed for reference)
  • WorldPop gridded population (listed for reference)
  • Reglamento Sanitario Internacional capacity and health emergency preparedness
  • Percentage of bloodstream infections due to selected antimicrobial-resistant organisms

Geografía de ejemplo

  • West Africa: 59 hexagonal cells
  • Luces nocturnas de esta noche, apagones (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Agua superficial a través de nubes, 30 m (radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Intensidad de la lluvia, última media hora (IMERG), NASA GIBS
09Firma sectorial

The sector signature of complex systems modelling for health.

The sectors complex sistemas modelling for health touches and how strongly they depend on each other: what a study has to observe and model together.

Seleccione esquinas · pase el cursor sobre las líneas6 / 15 relaciones

Firma

La salud y sus socios

La salud aporta personal de operación a la infraestructura (0,3), mano de obra agrícola a la alimentación (0,3) y personal de servicios al agua (0,2).

W · E · I · F · H · B

Sectores
4 de 6
Relaciones
6 de 15
Acoplamiento
0.42 proporción del total

Relaciones más fuertes en juego

  • Agua → Alimentos · riego0.8
  • Alimentos → Salud · nutrición0.7
  • Infraestructura → Agua · tuberías, presas y plantas de tratamiento0.6
  • Agua → Salud · agua potable y saneamiento0.7
Valores didácticos para una ciudad-región típica, no mediciones de ningún lugar. El acoplamiento es la suma de la intensidad de las relaciones en juego, como proporción de las quince.
10Custodia responsable

Quién mantiene el método.

Ciencia de sistemas y modelización stewards complex sistemas and agent-based modelling for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

11Métodos y evidencia

How complex systems modelling for health is modelled, measured and tested.

El modelo, sus supuestos, sus datos y su incertidumbre, en la forma en que un científico o un ingeniero los comprobaría. Las estructuras siguen métodos publicados. Los valores representados son ilustrativos, no hallazgos.

Modelo, ecuaciones y supuestos

The model structure used for complex systems modelling for health, the assumptions it makes and how each is tested.

Riesgo del elemento iRi = f(Hi, Ei, Vi, Ci)amenaza, exposición, vulnerabilidad y capacidad de afrontamiento
Pérdida anual esperadaEAL = ∑k pk · Lksobre los eventos k con probabilidad anual pk
Sistemas acopladosxt+1 = A xt + B ut + εtA carries the couplings, u the shock, ε the error
SupuestoPor qué se haceCómo se prueba
La amenaza y la exposición son independientes dentro de un eventoMantiene manejable la integral de pérdidasComparar con un ajuste de cópula sobre registros conjuntos
Los acoplamientos son lineales cerca del punto de operaciónPermite que las perturbaciones se propaguen a través de APerturbar más allá del rango lineal y comparar
Las curvas de vulnerabilidad se transfieren entre lugaresLas curvas locales rara vez están disponiblesValidar frente a las pérdidas observadas cuando existan
Entradas
conjuntos de datos versionados con procedencia
Resultados
distribuciones, nunca cifras únicas
Código
publicado con la ficha de modelo y las pruebas
Reproducción
mismos datos, código, entorno y semilla
Formulaciones estándar de riesgo y de espacio de estados; los supuestos enumerados son los típicos del método, expuestos para su revisión, no resultados.
Principios rectores FAIR · GO FAIR y FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumOrientación para un tratamiento coherente de las incertidumbres · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Comité sobre Satélites de Observación de la Tierra
13Preguntas

Preguntas y respuestas.

What are the limits of complex systems and agent-based modelling in this field?
Many plausible models can reproduce the same patterns. Calibration and validation data are often limited.
¿Cómo se verifican los resultados?
Models are evaluated by matching multiple stylised facts and patterns at different scales. Sensitivity and robustness analysis test dependence on assumptions.
¿Son reales los valores de esta página?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
¿Dónde más se aplica este método?
La página canónica del método enumera todas las plataformas que lo aplican.
serie ReportsContribuir

Aporte evidencia desde esta página.

serie Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIHealth NexusRiesgo y resiliencia sectoriales globalesRiesgo y Resiliencia de los Sistemas NacionalesNota de evidencia
Health Nexus

Aporte un método, un conjunto de datos o una pregunta.

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