Modelos para evaluar la complejidad de los proyectos de construcción de infraestructura

Los proyectos de construcción de infraestructura

Los proyectos de construcción de infraestructura varían ampliamente en términos de tipo, tamaño, duración y costo, lo que conduce a múltiples alternativas para el modelado del ciclo de vida, los métodos de entrega de los proyectos y las formas de contratación para la ejecución ¹¹. El estándar Construction Extension al PMBoK (2016) señala que el entorno y el contexto son extremadamente importantes, sus efectos son usualmente causas de complejidad en los proyectos y deben ser tenidos en cuenta como fuentes de riesgo ¹¹.

En el estudio de la complejidad es importante distinguir los tipos de proyectos de construcción de infraestructura, ya que cada uno tiene diferentes características y, por tanto, diferentes complejidades.

Por ejemplo, los proyectos de transmisión y distribución de energía eléctrica, las redes de agua potable y saneamiento, las carreteras, los ferrocarriles, los ductos para el transporte de hidrocarburos son construcciones lineales. Esto implica que los sitios de construcción pueden abarcar kilómetros de longitud, con sus correspondientes complejidades debidas a la diversidad de sitios y en relación con la propiedad de la tierra o los derechos de vía, incrementando la complejidad en la gestión de múltiples partes interesadas. Por otra parte, los proyectos de generación de energía eléctrica y de transformación de hidrocarburos implican importantes componentes tecnológicos y conflictos sociales con las comunidades afectadas.

Según el tipo de proyectos, también se diferencian los elementos de complejidad de acuerdo con el entorno o externalidades, por ejemplo, los megaproyectos tienen importantes impactos económicos y sociales. Económicos, por la gran cantidad de recursos que requieren para su ejecución y sociales, por el impacto en la creación de empleos, el posible desplazamiento de comunidades originarias, e incluso por los importantes impactos en la ecología del lugar en donde se construyen.

Por otra parte, el estándar Construction Extension al PMBoK señala que la mayoría de los ciclos de vida de los proyectos de construcción son predictivos ¹¹, es decir, que se espera sean ejecutados conforme a la planeación, con los mínimos cambios posibles en el diseño durante la construcción. Este criterio demanda que la planeación sea lo más detallada y completa posible para evitar dichos cambios.

De ahí la preocupación por la adecuada asignación de recursos en la fase de diseño del proyecto, es decir, antes de la fase de ejecución, reconociendo que el adecuado desarrollo inicial del proyecto (FED, Front End Development) es la mejor garantía para que su ejecución se logre con el costo y en el tiempo planeados ¹², ¹³, pues de la calidad de la planeación dependerá el comportamiento de las siguientes fases ¹⁴. La importancia de las fases iniciales radica en que es cuando se define si el proyecto es asequible, resiliente y sostenible ³ y es cuando se pueden gestionar los riesgos al menor costo ¹⁵.

La incertidumbre al inicio del proyecto es máxima y se reduce de manera importante hacia la terminación ^{16), (17}, pues al inicio del proyecto se cuenta con poca información y el riesgo es alto, en la medida que se cuenta con más información disminuye el riesgo ¹⁵. Así, el desarrollo de las etapas iniciales del proyecto (FED) tiene impactos importantes en su éxito para la terminación ².

Diversos especialistas sugieren que un proyecto no se debe licitar si no está en la etapa FEL-III (FEL, Front End Loading) ¹⁸ o que el avance de la ingeniería de detalle debe ser 95% cuando el avance de la construcción sea máximo del 20% ¹⁹, con el propósito de que los proyectos de construcción de infraestructura alcancen un buen desempeño en términos del tiempo y el costo.

La complejidad de los proyectos de construcción de infraestructura tiene un carácter dinámico, ya que varía según las fases del ciclo de vida y, por tanto, los modelos para caracterizar la complejidad de los proyectos deben reconocer ese carácter dinámico ². Las diversas alternativas de contratación y el número de puntos de decisión (o revisión) a lo largo del ciclo de vida también influyen en la complejidad ¹³.

De acuerdo con lo anterior, una planeación realista, la gestión del riesgo y de la complejidad son principios para el éxito guiando el proceso de ejecución de los proyectos ³. En este sentido, el mismo autor señala que los objetivos del proyecto inicialmente solo consideraban la construcción de activos y actualmente se requiere considerar a la infraestructura como un servicio cumpliendo con criterios de sostenibilidad ambiental, resiliencia y cambio climático, que se encuentra inmersa en cambios tecnológicos y todo esto es necesario financiarlo. Para acceder a fondos de financiamiento, los proyectos requieren cumplir con criterios ambientales, sociales y de gobernanza (ESG), adicionalmente, la parte social es muy sensible, en esta se pueden aprobar o desaprobar los proyectos y se debe poner atención a la capacidad para afrontar los riesgos y los equilibrios regionales que los gobiernos deben controlar para desarrollar la infraestructura. Todos estos elementos en conjunto constituyen el ecosistema de proyectos de infraestructura ³.

El éxito de un proyecto depende del cumplimiento de ciertas hipótesis (alcance, calidad, costo y tiempo), que se desarrollan en un ambiente de incertidumbre (ecosistema de proyectos), ya que falta información acerca de los eventos que se pudieran presentar ¹⁵. La incertidumbre del entorno natural y social resulta en riesgos que son impredecibles y que obstaculizan alcanzar los objetivos del proyecto ⁷. Para estos aspectos fuera de control directo, la gestión de proyectos debe estar en sintonía con las fuentes de incertidumbre, surgiendo como alternativa la gestión de riesgos ¹³, ya que esta es la gestión de la incertidumbre ²⁰.

La complejidad aparece cuando los sistemas tienen muchos elementos desconocidos que influyen en el comportamiento del conjunto, lo que equivale a tener incertidumbre en la operación (ejecución) y, por lo mismo, un riesgo alto de que los resultados no sean los esperados ²¹. Un proyecto complejo es aquel que exhibe un alto grado de incertidumbre e impredecibilidad que provienen tanto del mismo proyecto como de su contexto ¹³.

Las relaciones entre los conceptos de incertidumbre, riesgos y complejidad se presentan en la Fig. 1. Algunos autores sugieren que la incertidumbre es un componente de la complejidad y viceversa ²².

Figura 1: Relaciones entre los conceptos de incertidumbre, riesgos y complejidad

Los riesgos (por su número, probabilidad de ocurrencia e impacto) contribuyen de manera importante a la complejidad de los proyectos ⁹. Los elementos/factores de complejidad se pueden considerar fuentes de riesgo ¹⁵.

Aplicando el enfoque de contingencia, las actividades iniciales (en la planeación) se deben adaptar a la complejidad del proyecto para mejorar su desempeño, de esta manera, la complejidad modera la relación entre las actividades iniciales (FED) y el desempeño ².

La complejidad se refiere a las interacciones con el ecosistema en el que se desarrollan los proyectos de infraestructura, ya que se presentan múltiples actividades interrelacionadas, con presupuestos y tiempos muy apretados, incertidumbre en su ejecución, múltiples grupos de interés interactuando con objetivos que suelen estar en conflicto y cuyo desenlace no es lineal, por lo que el cumplimiento de los objetivos de los proyectos está fuertemente condicionado ³. Albarrán agrega que un proyecto puede pasar de simple a complicado, complejo o caótico en función de dos variables: qué tan bien se estudió o analizó el proyecto en su fase inicial (planeación) y la gestión de los aspectos del ecosistema de proyectos (técnicos, financieros, ambientales, sociales, tecnológicos y los grupos de interés) ³.

La complejidad de los proyectos

El término complejidad es un atributo que da la noción de una cosa conformada por elementos diversos que se encuentran enmarañados, entrelazados o entretejidos. En tanto que la evaluación de la complejidad se refiere al uso de métodos que permitan apreciar o medir la complejidad.

Aunque existe una gran cantidad de investigaciones acerca de la complejidad de los proyectos, no hay consenso entre los investigadores en su definición ²³. Particularmente en la industria de la construcción, no hay una definición universalmente aceptada e incluso es difícil de cuantificar ⁹.

No parece haber una única definición de la complejidad de los proyectos que pueda capturar todo el concepto ²².

La complejidad de los proyectos consiste en muchas partes variadas e interrelacionadas que pueden ser operacionalizadas en términos de diferenciación e interdependencia ²⁴. La diferenciación se refiere al número de elementos (tareas, especialistas), y la interdependencia o conectividad al grado de las interrelaciones entre dichos elementos ²⁴.

La complejidad de los proyectos también puede definirse como un arreglo intrincado de diversas partes interrelacionadas en el que los elementos pueden cambiar y evolucionar constantemente con un efecto sobre los objetivos del proyecto ²³. Estos autores, mediante una revisión sistemática de la literatura, extraen las palabras clave más citadas para definir la complejidad de los proyectos: la interdependencia entre los elementos como tareas, equipos y entradas; la causalidad está entrelazada y no aplican las relaciones simples de causa y efecto entre las partes; existe un contexto de emergencia dinámica; la previsibilidad y el control son reducidos; el alcance y los límites del proyecto no están claros; la gobernanza del proyecto está descentralizada y existen equipos autónomos; el número de posibles relaciones es vasto; el proyecto es autoorganizado y adaptable; la transparencia es escasa, incluidos los objetivos, procesos, métodos, etc.; la diversidad de recursos es heterogénea.

Desde el enfoque de sistemas, los proyectos están formados por elementos que interactúan a diferentes niveles, incluyendo los aspectos internos y externos a los proyectos. Así, la Real Academia de Ingeniería del Reino Unido define un sistema complejo como un “arreglo de partes (o elementos) que en conjunto tienen un desempeño o significado distinto e impredecible que se deriva a partir del comportamiento de las partes” ²⁵, p. 1).

Desde las ciencias de la complejidad, un sistema complejo es aquel que “tiene agentes que se relacionan entre sí y forman patrones que requieren enfoques epistémicos y/o métodos de análisis para visualizar comportamientos emergentes a partir de las interacciones, que ningún elemento individual puede explicar por sí mismo” ⁴, p. 9).

El constructo complejidad de los proyectos plantea así tres perspectivas o enfoques: la perspectiva del Project Management Institute (PMI), la perspectiva de sistema de sistemas (System of Systems, SoS) y las teorías de la complejidad (Complexity Theories) ²³.

La administración de proyectos es la aplicación de conocimientos, habilidades, herramientas y técnicas a las actividades de un proyecto con el fin de alcanzar sus objetivos ¹.

El estándar Construction Extension al PMBoK señala que la complejidad de los proyectos de construcción no es evidente cuando inician, ya que existe la posibilidad de que surjan situaciones conforme avanza, generando incertidumbre en los alcances y procedimientos constructivos inadecuados, teniendo efectos negativos en la terminación en tiempo y dentro de las expectativas de costo ¹¹.

Los proyectos cada vez son más complejos debido al incremento de factores que son considerados fuentes de complejidad, afectando los resultados del proyecto: un gran aumento de recursos requeridos, entornos turbulentos, innovaciones tecnológicas y un gran número y diversidad de actores trabajando y comunicándose entre ellos ¹. Estos autores señalan que una parte del problema consiste en que cuando los problemas son fundamentalmente dinámicos y son tratados de manera estática, los retrasos y el incremento de costos son frecuentes.

Desde el enfoque de administración de proyectos en la industria de la construcción diversos factores contribuyen a la complejidad ¹¹: avances tecnológicos y su impacto en la administración de proyectos; desarrollo de nuevos materiales y equipos de construcción; variedad de involucrados; interrelaciones entre las diferentes partes del proyecto, gran nivel de detalle, complejidad de los elementos; limitaciones de espacio y cantidad de personal laborando; coordinación eficiente, seguimiento y control; presiones sociales (por ejemplo, de transparencia y rendición de cuentas), y aspectos ecológicos, que no solo buscan el término del proyecto sino también la forma y métodos acerca de cómo se llegó a él.

La incertidumbre es una parte intrínseca de la complejidad, ya que grandes incertidumbres contribuyen a la complejidad y al incremento del tiempo y costo de los proyectos de construcción.

Ejemplos de estas incertidumbres son el uso de tecnologías novedosas que no han sido probadas, la dificultad de realizar estimaciones del tiempo y del costo realistas al inicio del proyecto, la incertidumbre en la ejecución de las actividades del proyecto, entre otros ².

La complejidad de los proyectos puede ser de dos tipos: complejidad estructural y complejidad dinámica ²⁶. La complejidad estructural se refiere a sistemas y proyectos que consisten en un gran número de componentes que interactúan, y la complejidad dinámica se refiere al entorno del proyecto y las interacciones que están sujetas a cambios resultando en imprevisibilidad, incertidumbre y comportamiento emergente ²⁶.

Por otra parte, desde el enfoque de sistema de sistemas, el pensamiento sistémico ayuda a definir e identificar las nociones detrás del concepto de complejidad de los proyectos, a identificar y evaluar los factores que hacen que un proyecto sea complejo, o a interpretar y medir la complejidad de los proyectos ²².

Los proyectos son cada vez más complejos debido a comportamientos y características emergentes inesperados, la complejidad se ha convertido en un aspecto inseparable de los sistemas, también en uno de los factores importantes del fracaso de los proyectos y su estudio ayuda a identificar las características que se deben incorporar en el proceso de administración de proyectos para afrontar dicha complejidad ²³.

Las relaciones lineales causa-efecto no se adaptan bien para el estudio de sistemas complejos ²⁷. El enfoque tradicional para la administración de proyectos es reduccionista en tanto que emplea métodos para el desglose de las actividades en partes manejables (empleando técnicas como la estructura de desglose de trabajo), y que los procesos típicamente tratan las interacciones entre las partes de manera lineal, sin embargo, no considera la naturaleza iterativa de los proyectos particularmente en el diseño -dicho en el lenguaje de la dinámica de sistemas, no tiene en cuenta los ciclos de retroalimentación- ¹³. Las condiciones y el rendimiento del proyecto evolucionan con el tiempo como resultado de las respuestas de retroalimentación, muchas de las cuales implican relaciones no lineales ²⁸.

Los sistemas de sistemas son sistemas integrados a gran escala, heterogéneos y operables de forma independiente por sí mismos, pero que están conectados en red con un objetivo común ²³. En el mismo sentido, estos autores afirman que el estudio de la complejidad se apoya en el enfoque de sistemas de sistemas en varios conceptos, como la autonomía y la independencia de los sistemas y la cuestión de la falta de control en la gestión.

Adoptando la perspectiva de dinámica de sistemas (System Dynamics), un proyecto puede considerarse como un sistema que funciona dentro de una serie de “sistemas concéntricos” en los que cada uno repercute en los demás que operan en él, por ejemplo, entre los aspectos de la complejidad de los proyectos fuera del control se encuentran gradualmente: las partes interesadas externas; la industria de la construcción; la economía y el gobierno nacionales; y la economía global ¹³. Los aspectos dentro del control del proyecto son la organización del cliente y el proyecto mismo, compuesto de elementos como organización, liderazgo, personas, procesos y sistemas ¹³.

Los proyectos de construcción pueden caracterizarse como un sistema complejo y dinámico en el que los factores internos y externos están directa o indirectamente relacionados entre ellos ⁹. Los factores internos incluyen, entre otros, las incertidumbres relacionadas con los proyectos, los fondos de financiamiento, los recursos humanos y los conflictos de intereses entre los involucrados clave (stakeholders), tales como promotores, contratistas y diseñadores; mientras que los factores externos consisten en factores inciertos relacionados con el gobierno, la economía, las condiciones sociales, las leyes, el entorno natural, etc. ²⁹

Los sistemas de construcción pueden ser conceptualizados como un conjunto de componentes complejos y dinámicamente interdependientes, incluyendo múltiples procesos de retroalimentación y relaciones no lineales, y en este sentido, la modelación de sistemas dinámicos permite asegurar la eficiencia y el desempeño de los sistemas de construcción ³⁰. Citando también a Rodrigues y Bowers, esta alternativa de modelado de sistemas permite estudiar factores de comportamiento y sus interacciones con los procesos de construcción, en especial en los megaproyectos y, qué según Love, Holt, Shen, Li e Irani, son aspectos que no se pueden abordar mediante métodos de modelado tradicionales como estructuras de descomposición del trabajo (Work Breakdown Structures, WBS), diagramas de Gantt, redes PERT/CPM, análisis de fallos (crashing analysis) o análisis de equilibrio (trade-of analysis) ³⁰.

En los años recientes, la dinámica de sistemas ha sido utilizada ampliamente para resolver problemas complejos y dinámicos en la administración de la construcción ²⁹, ya que considera la relación dinámica entre la estructura, la función y el comportamiento de los sistemas complejos desde una perspectiva global que permite a los administradores de proyectos simular los cambios que ocurren frecuentemente y los impactos de dichos cambios ²⁹. La dinámica de sistemas permite incorporar los factores técnicos, organizacionales y del entorno en los procesos, simulando el comportamiento de los resultados a través del tiempo ²⁸.

La dinámica de sistemas estudia variables observables de sistemas complejos e intenta identificar las relaciones de causalidad (normalmente circulares) que existen entre ellas, una vez que estas relaciones están identificadas, resulta más sencillo explicar el origen de los comportamientos globales del sistema a partir de su estructura causal ³¹. Sin embargo, las estructuras de retroalimentación, por ejemplo, en los campos de estudio de las ciencias sociales, pueden ser objeto de controversia, ya que las perspectivas sobre un problema y las percepciones de este pueden ser muy diferentes ²⁷, la construcción de estos modelos es un proceso en el que debe existir consenso entre los expertos acerca de la estructura de retroalimentación, la cual debe representar suficientemente el problema sistémico ²⁷.

En cuanto al enfoque de sistemas complejos, diversos autores han propuesto la siguiente definición de ciencias de la complejidad o ciencias de los sistemas complejos:

“Las ciencias de la complejidad, también llamadas ciencias de los sistemas complejos, estudian cómo una gran colección de componentes -que interactúan localmente entre sí a pequeña escala- puede autoorganizarse espontáneamente para mostrar estructuras y comportamientos globales no triviales a mayor escala, a menudo sin intervención externa, autoridades centrales o líderes. Las propiedades de la colección pueden no entenderse o predecirse a partir del conocimiento completo de sus componentes por sí solos. Tal colección se denomina sistema complejo y requiere nuevos marcos matemáticos y metodologías científicas para su investigación.” ³², p. 1)

Las ciencias de la complejidad frecuentemente son contrastadas con las ciencias reductivas, estas últimas se basan en descomponer el todo en las partes, y las primeras implican describir un sistema mediante la descripción de las interacciones y las relaciones entre las partes ³³. Asimismo, las partes de los sistemas complejos interactúan por medio de varios mecanismos estudiados por disciplinas científicas individuales ³³.

En este sentido, ambas formas de hacer ciencia son complementarias. Las ciencias de la complejidad no serían posibles sin el resto de las ciencias, ya que implica combinar teorías y herramientas sintetizadoras provenientes de diferentes disciplinas, involucrando el descubrimiento de implicaciones completamente nuevas de las leyes de comportamiento que gobiernan a los sistemas ³³. Las ciencias de la complejidad se han desarrollado en los últimos 120 años enriqueciéndose con conceptos de muchas ciencias que han hecho convergencia en este cuerpo de conocimiento ^4).

Los sistemas complejos pueden describirse por medio de diez propiedades, unas son fuentes de complejidad y otras son aspectos que resultan de la complejidad ³³. Son fuentes de complejidad: 1) la diversidad de interacciones y de componentes; 2) las interacciones no están coordinadas ni controladas de forma centralizada; 3) las interacciones son iterativas, de tal forma que hay retroalimentación de las interacciones previas a cierta escala de tiempo; 4) son sistemas abiertos al entorno y frecuentemente están influenciados por él (no equilibrio). Por otra parte, son aspectos que resultan de la complejidad: 5) los sistemas complejos exhiben un orden que surge de las interacciones entre las partes (autoorganización); 6) exhiben dependencias no lineales de parámetros o factores externos; 7) la estructura y función del sistema complejo es estable bajo perturbaciones relevantes (robustez); 8) pueden existir múltiples escalas de estructura, de patrones y de especialización de la función; 9) tienen historia y memoria; 10) pueden modificar su comportamiento dependiendo del entorno y de las predicciones que hacen de él.

En el mismo sentido, como ya se ha mencionado, un fenómeno complejo debe cubrir tres requisitos: el fenómeno resultante debe generar propiedades emergentes, el fenómeno debe ser no lineal, y el sistema debe exhibir una formación de patrones ⁴. La emergencia se asocia a la incertidumbre, la cual rompe con la búsqueda del orden y el control, se define como “la propiedad de un sistema que surge como resultado de un intempestivo y que busca la adaptación a un nuevo orden que constituye una evolución” ⁴, p. 11). La no linealidad se refiere a la desproporción entre las causas y los efectos, se asocia a comportamientos impredecibles o caóticos y al fenómeno de autointeracción o recursividad (efecto sobre el propio sistema, resultado de un estado anterior del sistema) ⁴, p. 13). La formación de patrones, que proviene de la búsqueda de concordancia, pretende identificar patrones subyacentes para predecir un comportamiento futuro con alto grado de certidumbre, se define como “un conjunto de sucesos o eventos reiterativos resultado de múltiples fuerzas que generan una tendencia y permiten predecir un comportamiento colectivo” ⁴, p. 12).

En términos de la modelación científica, los modelos son una forma práctica de comprender el mundo, son una reducción aceptable de la realidad que, en la medida en que son capaces de captar su esencia y explicarla con acierto, el modelo resulta más útil, más simple es mejor ⁴. Este autor propone, bajo el pensamiento complejo de sistemas sociales, utilizar las categorías de análisis de robustez, recursividad, no linealidad, emergencia, autopoiesis, principio hologramático, límites y rutas del caos e identificación de patrones.

En relación con los proyectos de construcción de infraestructura, particularmente los megaproyectos, son considerados sistemas adaptativos complejos ². La adaptación puede definirse como el cambio en un agente o en un sistema en respuesta a un estado de su entorno que ayudará al agente o sistema a cumplir sus objetivos ³².

Si los problemas son estacionarios, es decir, no cambian, es más fácil tratar de predecir su comportamiento para controlarlo, sin embargo, si los problemas no son estacionarios la predicción es limitada, pues nueva información generada por las interacciones en el sistema complejo conduce a la no-estacionalidad, para lo cual, la adaptación es un complemento deseable para tratar los aspectos impredecibles de un problema ³².

Un sistema complejo es robusto si continúa funcionando ante perturbaciones y, en general, cualquier tipo de cambio ³². La robustez y la adaptación son complementarias, pues el sistema (por ejemplo, un proyecto de construcción) debe ser suficientemente robusto mientras se adapta, y la adaptación puede favorecer la robustez ³². Una propuesta es medir la complejidad, la emergencia, la autoorganización, la homeostasis y la autopoiesis del sistema complejo desde la teoría de la información ³⁴.

Obtención de documentos

Se obtuvieron diversas investigaciones por medio del repositorio del Consorcio Nacional de Recursos de Información Científica y Tecnológica (CONRICyT) de México, utilizando como palabras clave de búsqueda (“project complexity”) AND (“infrastructure”) AND (“megaprojects”) AND

(“complex systems”). La búsqueda se realizó con palabras en idioma inglés, ya que esto hace posible la obtención de una mayor cantidad de documentos acerca del tema. La última fecha de la búsqueda corresponde al 22 de abril del 2021.

La obtención de documentos se realizó en el motor de búsqueda del repositorio y en las editoriales que publican las revistas y disertaciones doctorales más relevantes en el campo de Project Management.

Las editoriales consultadas fueron Clarivate Analytics (Web of Science), Elsevier B. V. (Science Direct Freedom Collection Journals), Emerald Publishing, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE/IET Electronic Library), ProQuest Dissertations & Theses, Springer Protocols, Taylor & Francis Journals y Google Scholar.

En total se obtuvieron 30 documentos publicados entre los años 2008 y 2021, incluyendo revistas científicas, artículos de conferencias y disertaciones doctorales, excluyendo revistas de divulgación.

Los artículos fueron seleccionados a través de la lectura de los resúmenes o abstracts en los que se hace referencia a los marcos (frameworks) y modelos (models / modeling / modelling) para medición (measurement) o evaluación (assessment) de la complejidad de los proyectos (project complexity). Una vez caracterizada la unidad de análisis, se identificaron los modelos de complejidad. Varios documentos comparten los mismos autores y hacen referencia a un mismo modelo, por lo que los 30 documentos fueron clasificados en 18 modelos.

Método de investigación

Se estudiaron a profundidad cuatro modelos de complejidad con el propósito de enriquecer los factores propuestos inicialmente en el marco TOE, considerando el ciclo de vida de los proyectos en la evaluación de la complejidad.

Se utilizó el método heurístico de análisis de contenido ³⁵, a partir de las siguientes categorías de análisis cualitativo: (M) modelo para la evaluación de la complejidad; (F) factor de complejidad; (C) categorías que agrupan a los factores de complejidad; (Tp) tipos de proyectos en los que se han estudiado los modelos; y, (H) técnicas/herramientas utilizadas en los modelos para estudiar la complejidad.

El análisis de los datos se realizó mediante el software ATLAS.ti versión 9.0.23.0, herramienta de análisis cualitativo que permite observar la frecuencia de datos y relaciones entre conceptos por medio de tablas de co-ocurrencia, diagramas Sankey y redes de conceptos. Se definieron las categorías de análisis cualitativo como códigos y una vez realizada la codificación de los datos a partir de las citas de los documentos, se observaron las frecuencias y relaciones entre códigos. En esta fase de análisis se emplearon tácticas para la generación de significado ³⁶, a partir de las relaciones entre las categorías de análisis cualitativo que se muestran en la Tabla I.

Las categorías que agrupan a los factores de complejidad fueron codificadas respetando la clase o división propuesta en cada modelo (relación M-C). Los factores de complejidad de cada modelo fueron codificados por similitud con los factores de complejidad del marco TOE ², ⁸.

Posteriormente, se revisó si las categorías que agrupan a los factores de complejidad propuestas en cada modelo podrían ser agrupadas en el marco TOE por medio de las posibles relaciones entre (M) y (F).

La investigación sigue un proceso deductivo-inductivo. Deductivo en cuanto a que la codificación toma como punto de partida marcos y modelos, categorías, factores, tipos de proyectos y técnicas/herramientas de los documentos analizados. Inductivo en cuanto a que se codifican los factores de cada modelo con respecto a las categorías del marco TOE, buscando determinar si los factores de complejidad identificados en los modelos M02, M03 y M04 se pueden expresar dentro de las categorías del modelo M01 (marco TOE).

Adicionalmente, se revisaron las relaciones entre los conceptos de incertidumbre, riesgos y complejidad en los proyectos de construcción de infraestructura, y se analizaron las posibles relaciones de causalidad entre los elementos de complejidad del marco TOE mediante la construcción de un diagrama de bucles causales, siguiendo el procedimiento propuesto en ³⁷ por medio de un método mixto de análisis de datos cualitativos (QDA) y diagramas de bucles causales (CLD). Se utilizó para ello el software Vensim PLE versión 9.0.0

Factores de complejidad y categorías

En total se codificaron 279 citas en 187 factores de complejidad y 23 categorías de complejidad. A partir de la tabla de co-ocurrencias entre los factores (F) y las categorías (C) que agrupan a dichos factores, se obtuvo un diagrama de red que representa gráficamente las relaciones entre las citas de los documentos analizados y los factores de complejidad propuestos en el marco TOE (M01).

Con el fin de comparar qué tan bien los factores TOE describen las complejidades identificadas por los autores de los otros modelos, se retiraron de la red los nodos que representan las categorías de complejidad (C) de los modelos M02, M03 y M04. Como resultado, algunas citas (aspectos de complejidad) quedan desconectadas de la red del marco TOE, esto representa los aspectos de complejidad no contenidos en TOE y que lo complementan.

Las citas desconectadas son las siguientes:

• Constructos y configuraciones de la arquitectura del proyecto (M02). Esta categoría de complejidad es mediadora para transformar las características técnicas e institucionales en los resultados esperados del proyecto ^₍₃₉₎ .

• Características de la complejidad financiera (M04). Esta categoría de complejidad se deriva de limitaciones en los gastos anuales y controles como, por ejemplo, solicitudes de financiación adicional, terminación de los contratos y obtención de financiamiento del sector privado ^₍₁₃₎ . Estas características también se relacionan con los esquemas de participación pública y participación público-privada en los proyectos de infraestructura señalados en el modelo (M02) ^₍₃₉₎ .

• Gobernanza del proyecto (M04). Esta categoría de complejidad se refiere a la forma en que los participantes en la gobernanza definen, difunden y transmiten sus objetivos, estrategias y planes a los niveles más bajos en la jerarquía que tienen la responsabilidad de ejecutar el proyecto ^₍₁₃₎ .

• Procesos de validación a lo largo del ciclo de vida del proyecto (M04). Las validaciones para el rechazo o la continuación del proyecto pueden requerir la revisión de las estrategias, los procedimientos y los procesos o la reelaboración de las definiciones del alcance, las estimaciones, las evaluaciones de riesgo, las disposiciones de contingencia, los cambios del alcance o los cronogramas previamente completados ^₍₁₃₎ . Esto es aplicable, por ejemplo, con el esquema de validación por compuertas a lo largo del ciclo de vida del proyecto Front End Loading (FEL).

• Evolución de la madurez de la gestión de proyectos (M04). Esta categoría de complejidad se refiere a que frecuentemente las organizaciones para la construcción de un megaproyecto son de reciente creación, normalmente muchos de los actores del proyecto no han trabajado juntos antes, por lo que es necesario preparar, alinear y acordar estrategias, políticas, procesos y sistemas ^₍₁₃₎ .

• Aspectos culturales (M02). Se refieren a concepciones y creencias compartidas de una comunidad que constituyen la “naturaleza de la realidad social” a través de patrones de pensamiento, sentimiento y acción que incluyen aspectos religiosos, filosóficos, intelectuales e ideológicos ^₍₃₉₎ . Esto puede ser aplicable tanto al equipo interno de la administración del proyecto, cuando intervienen diversas nacionalidades, como a la gestión de los interesados externos al proyecto que pueden influir en la no aceptación e incluso conducir a la cancelación de un proyecto ya iniciado.

• El marco regulatorio en el país donde se construye la infraestructura (M02). Se refiere al conjunto de normas que instrumentan la legislación ^₍₃₉₎ . Se agrega complejidad al proyecto cuando, por ejemplo, hay cambios en el marco regulatorio de un país sobre un proyecto que ya ha iniciado

La Fig. 3 muestra un diagrama de bucles causales construido a partir del método propuesto por ³⁷, con base en la tabla de co-ocurrencias de los elementos de complejidad obtenida de los cuatro modelos.

Figura 3: Diagrama de bucles causales con posibles relaciones entre los elementos de complejidad del marco TOE, con base en el procedimiento propuesto por 37

El diagrama de bucles causales permite reflexionar acerca de las posibles relaciones entre los elementos de complejidad del marco TOE. Por ejemplo, los elementos de complejidad del entorno “influencia política” y “variedad de perspectivas de las partes interesadas externas” (stakeholders) refuerzan la complejidad en los elementos técnicos “incertidumbre en el alcance” e “incertidumbre en los métodos”, con repercusiones en otros aspectos técnicos y organizacionales del proyecto. Los aspectos que pueden balancear la “incertidumbre en el alcance” son “claridad en los objetivos del proyecto” y “alineación de los objetivos del proyecto”.

En la Fig. 4 están representados mediante un diagrama Sankey las co-ocurrencias más relevantes (por el número de citas) entre los factores del marco TOE y las categorías de los cuatro modelos estudiados. A mayor espesor de las líneas más fuerte es la relación; los colores indican los tipos de complejidad técnica (naranja), organizacional (verde) y del entorno/externalidades (rosa); y el cambio de color en los enlaces indica que un aspecto de complejidad tiene connotaciones de más de un tipo, de acuerdo con lo sugerido por ³⁹.

Figura 4: Diagrama Sankey de factores y categorías de complejidad más relevantes

Hay aspectos de complejidad que no son solamente técnicos y pueden tener connotaciones organizacionales ³⁹. Se observa que los factores de complejidad “falta de experiencia en el país” y “dependencia de partes interesadas externas” tienen características organizacionales y del entorno/externalidades (O - E). El factor de complejidad “incertidumbre en el alcance” tiene características técnicas y del entorno/externalidades (T - E). Por último, el factor de complejidad “incompatibilidad entre métodos/herramientas de administración de proyectos” tiene características técnicas y organizacionales (T - O).

Los factores de complejidad más relevantes entre los cuatro modelos estudiados, por el número de citas asociadas a ellos, son “incertidumbre en el alcance” e “incompatibilidad entre diferentes métodos/herramientas de administración de proyectos”.

Incertidumbre en el alcance. Las citas se refieren a la diversidad de condiciones geotécnicas o geofísicas, el detalle de los estudios medioambientales, el descubrimiento de suelo contaminado, la cantidad de conexiones con las infraestructuras existentes, la exactitud de los registros de la empresa de servicios públicos (instalaciones existentes en el sitio de construcción), la investigación deficiente de las características del sitio de construcción, los intercambios de información derivados del proceso iterativo de diseño, la necesidad de incorporar cambios en el diseño, las deficiencias en la definición del alcance del proyecto, la información incompleta de la licitación y la capacidad de la infraestructura requerida.

Incompatibilidad entre diferentes métodos/herramientas de administración de proyectos. Las citas se refieren a la pobre gestión de la información, la falta de entendimiento entre los actores del proyecto, el creciente volumen de información que se puede generar en los proyectos, el volumen de información que debe pasar por compuertas de revisión, la información de diseño incompleta o poco coordinada, la necesidad de tecnologías digitales para almacenamiento, recuperación y búsqueda automatizada de los datos del proyecto, la integridad de los datos y el intercambio de información a través de los límites de la organización, la incertidumbre, el nivel de tratamiento, la capacidad de transmisión, el grado de obtención y la integración de más de un sistema o una plataforma de información.

Factores de complejidad y tipos de proyectos

Con base en la tabla de co-ocurrencias entre los factores del marco TOE y los tipos de proyectos de los cuatro modelos estudiados, se presenta en la Fig. 5 el diagrama Sankey con las relaciones más relevantes.

Figura 5: Diagrama Sankey de factores de complejidad más relevantes según el tipo de proyectos

Los cuatro modelos de complejidad estudiados hacen referencia a los cinco tipos de proyectos siguientes: [Tp01] industria de procesos (marco M01; modelos M02 y M03); [Tp02] industria de la construcción e infraestructura (marco M01; modelos M02 y M03); [Tp03] proyectos internacionales de desarrollo (marco M01); [Tp04] edificación (modelo M03); [Tp05] proyectos ferroviarios (modelos M03 y M04).

Los proyectos de la industria de procesos (sector de energía) son los que exhiben mayor número de factores de complejidad en comparación con los otros tipos de proyectos.

Se pueden distinguir seis factores de complejidad del entorno/externalidades (E), cinco factores de complejidad organizacional (O) y cinco factores de complejidad técnica (T). Cabe destacar el factor técnico “incertidumbre en el alcance”, ya que está presente en todos los tipos de proyectos.

Los factores de complejidad con mayor número de citas en los cinco tipos de proyectos estudiados en los modelos son las complejidades del entorno/externalidades (E) con “riesgos del entorno” y “dependencia de partes interesadas externas”. Le siguen las complejidades técnicas (T) con “incertidumbre en el alcance”.

Los proyectos de la industria de la construcción e infraestructura son los que se encontraron con menor número de factores de complejidad. Dos factores relativos a la categoría de complejidad del entorno/externalidades, uno en la complejidad organizacional y uno en la complejidad técnica.

Estos resultados indican que los factores del entorno/externalidades se reconocen cada vez más como aquellos que generan potencialmente mayor complejidad en los proyectos. El factor que cualitativamente califica mejor desde el punto de vista de la complejidad es “influencia política”, ya que en países como México suele ponerse por arriba de los factores técnicos ³. Adicionalmente, en los modelos analizados no se expresan de manera explícita “conflictos sociales”, que frecuentemente impactan negativamente el desarrollo de los proyectos de construcción de infraestructura

En la Fig. 6 se presenta el modelo DURICA como una aportación metodológica en la gestión de los proyectos de construcción de infraestructura. Es un modelo con tres bucles causales: patrones de riesgo emergente, complejidad y dirección estratégica, con una relación causa-efecto no lineal sobre el resultado: el desempeño de los proyectos. El modelo incorpora los tres conceptos centrales para el estudio y comprensión de la complejidad: emergencia, formación de patrones y no linealidad ⁴.

Figura 6: Modelo DURICA para la gestión de los proyectos de construcción de infraestructura

Técnicas y herramientas para la medición de la complejidad

La Tabla III de co-ocurrencias muestra las técnicas y herramientas utilizadas por los autores de los modelos para la evaluación de la complejidad.

Tabla III: Técnicas y herramientas para la medición de la complejidad utilizadas en los modelos estudiados

La evaluación de la complejidad se refiere a la acción de medir la complejidad, en este caso, de los proyectos de construcción de infraestructura. Los cuatro modelos estudiados abordan la complejidad de los proyectos de construcción de infraestructura a partir de la complejidad percibida por los contratistas, consultores y dueños de proyectos con el propósito de identificar los factores que hacen complejos a los proyectos y establecer estrategias de gestión que permitan responder a dicha complejidad. En los modelos estudiados, posiblemente debido a la amplitud de los elementos de complejidad (internos y externos a las organizaciones), los autores han considerado más conveniente la obtención de datos por medio de encuestas o entrevistas en el estudio de casos.

Cabe resaltar que el modelo CsQCA-FANP (M03) identifica cuantitativamente las relaciones entre las categorías de complejidad y sus efectos en diversas dimensiones del desempeño, utilizando las redes analíticas difusas (FANP) y ofrece una alternativa para comparar la complejidad de los proyectos. El marco TOE (M01) y las primeras investigaciones del modelo CsQCA-FANP (M03) jerarquizan cuantitativamente los factores de complejidad. El modelo HoPC (M02) jerarquiza cualitativamente los factores. Finalmente, la propuesta de Chapman (M04) consiste en un modelo cualitativo de dimensiones y características de complejidad.

Resulta relevante destacar que de los cuatro métodos estudiados, ninguna de las técnicas corresponde a técnicas de sistemas complejos tales como: evaluación de sistemas dinámicos, modelación basada en agentes, algoritmos genéticos, autómatas celulares, análisis de redes complejas o modelación con computación cuántica o algún tipo de análisis de pensamiento complejo en las categorías propuestas por Edgar Morin y por Rivas-Tovar en su modelo epistemológico comprensivo ⁴. Las técnicas usadas corresponden a métodos cuantitativos de ciencias sociales o a técnicas cualitativas, algunas muy antiguas, tales como el método Delphi, el análisis cualitativo comparado y la revisión de la literatura. Solo el modelo M03 propone el uso de redes analíticas difusas (FANP), una técnica propuesta en ⁴⁰, que se usa para establecer jerarquías difusas y seleccionar proveedores, siendo propiamente una técnica de sistema complejos. Dicho de una forma terminante, de los cuatro modelos estudiados para analizar la complejidad de proyectos de construcción, ninguna usa técnicas de sistemas complejos.