Desarrollo de un sistema de la dinámica de rodeo de cría bovina y de los recursos de alimentación para su aplicación a la

planificación productiva y económica

Ponssa, E.E.; Machado, C.F.; Mangudo, P.A.; Arroqui, M.; Ottonello, A.; Marcos, C.A*.

Facultad Ciencias Veterinarias, UNCPBA, Tandil, Argentina. * Facultad de Ciencias Exactas, UNCPBA, ISISTAN (Instituto de Sistemas Tandil).

Resumen

El actual entorno de cambio agropecuario exige la capacidad de formular y evaluar alternativas posibles. Este trabajo plantea la experiencia del desarrollo de una herramienta informática simple aplicable a la toma de decisión ganadera. El equipo de trabajo posee una conformación interdisciplinaria y la metodología de desarrollo utilizada es métodos ágiles.

La estructura básica del proceso de cría vacuna surge de su dinámica del flujo del rodeo. El sistema en desarrollo modeliza esta dinámica ante dos situaciones: rodeo estable o en transición, tanto anual como mensual, generando un presupuesto económico, financiero y forrajero del proceso y su análisis de sensibilidad.

Palabras Clave

Sistema de cría vacuna, dinámica del rodeo de cría, simulación, presupuestación, Margen Bruto. 1. Introducción La cría bovina constituye un sistema cíclico dinámico y complejo, sobre el cual interactúan tanto variables propias del sistema (tasas reproductivas, índices productivos) como del entorno (precios de insumos y productos, clima, etc.). Es por ello que la modelización del sistema se constituye en una herramienta adecuada para captar y procesar esa complejidad permitiendo el análisis de diversas situaciones con el fin de orientar la toma de decisión por parte del productor [10].

Por otra parte, la creciente agriculturización de los sistemas productivos agropecuarios, la volatilidad de los mercados y de las políticas económicas sectoriales así como los cambios climáticos y ambientales están conduciendo a la necesidad de innovar y diseñar nuevos modelos ganaderos. Estos, a su vez, deben permitir el incremento de su rentabilidad y, al mismo tiempo, mantener la suficiente flexibilidad como para readaptarse a estas condiciones cambiantes [6]. El proceso de planificación estratégica y productiva se ha vuelto una práctica indispensable en las actuales circunstancias con el fin de orientar la toma de decisión, y es en este camino que la modelización y simulación se constituyen en valiosas herramientas para la indagación de escenarios, exploración de riesgos y contingencias, y evaluación de alternativas [3].

En la producción agropecuaria existen grandes baches en cuanto a la disponibilidad de información [4]. Sin embargo, existen estadísticas productivas y reproductivas recolectadas a partir de la medición y registro de eventos históricos regionales [7] y locales

38º JAIIO - Congreso Argentino de AgroInformática (CAI 2009), pp. 48-60, 2009

no publicados (por ejemplo tasa de preñez, tasa de destete, tasa de mortandad, peso al destete, etc.), pero que en general suelen ser poco utilizados para realimentar el análisis prospectivo de situaciones y escenarios a futuro.

En este trabajo se plantea la importancia de disponer de una herramienta informática simple que permita vincular la información disponible (como es el caso de indicadores históricos) a la toma de decisión empresarial. Dicha herramienta junto a otras dos complementarias, forman parte de un proyecto FONSOFT Emprendedores presentado y aprobado en la convocatoria 20071. Por tal motivo, el presente trabajo tiene como objetivo: describir el grado de avance del desarrollo un sistema de la dinámica de rodeo de cría bovino (SDR) y de los recursos de alimentación para su aplicación a la planificación productiva y económica, mencionando particularmente las funcionalidades proyectadas, las funcionalidades actuales. 2. Elementos del Trabajo y Metodología Los eventos principales que ocurren a lo largo del proceso de cría vacuna, y su secuencia habitual (a veces ésta se modifica, por ejemplo, en los casos en los que se realiza destete precoz o anticipado) son los que se indican en la Figura 1.

A los fines de determinar posibles resultados productivos y su evaluación económica, un primer paso lo constituye el diseño de la dinámica anual del rodeo, medido éste en cabezas. En el caso de la cría bovina, se trata de un flujo dinámico, que ocurre en el tiempo, en el cual se van sucediendo eventos y mediciones periódicas (partos, servicio, destete, diagnóstico de gestación), se van logrando eficiencias parciales (tasa de preñez ó TP , tasa de parición, tasa de destete) y se registran pérdidas (medidas por ejemplo a través de la tasa de mortandad ó TM, tasa porcentual de merma tacto-parto ó TMTP, tasa de merma parto-destete, tasa de descarte, etc.), todo lo cual, al acumularse, va aportando al logro de la eficiencia integral del proceso.

Figura 1. Diagrama de Principales eventos en un ciclo de cría vacuna.

1 FONSOFT Emp. NA 41/07. Machado, C.; Ponssa, E.; Arroqui, M.; Mangudo, P. Software agropecuario para la gestión de la información.

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Los vientres que abortan, así como aquéllos que paren pero luego pierden el ternero antes de la fecha de ingreso a un nuevo servicio se denominan genéricamente NPT (vacas que No Presentan Ternero al inicio de servicio2). No están comprendidas dentro de éstas aquéllos vientres a los que se les muere el ternero luego de haber ingresado a servicio.

En la medida que los eventos ocurridos se van registrando es posible obtener indicadores productivos del rodeo (como la TP o la tasa de descarte, por ejemplo) que permitirán un diagnóstico más preciso pero que también podrán proyectarse a futuro para la formulación de posibles escenarios. Esta información puede dar origen, entonces, a un proceso de planeamiento o planificación productiva, facilitando la toma de decisiones y la elección de estrategias específicas. Es en este marco que se ha desarrollado SDR, concebido como una herramienta para la formulación de escenarios productivos a futuro y la medición de posibles impactos productivos y económicos de diferentes estrategias de manejo del rodeo.

Previo al desarrollo informático, se realizó un prototipo en MSExcel® que contribuyó a sistematizar conceptos, facilitó aspectos comunicacionales dentro del equipo y además permitió ser aplicado, validado y verificado en conjunto con asesores profesionales del sector agropecuario3. Esta práctica confirmó la utilidad de la herramienta propuesta.

La metodología de trabajo que aplica el equipo de desarrollo es métodos ágiles, en particular Crystal Clear [5] sobre la que tiene una experiencia de más de dos años en su aplicación al dominio agropecuario [1][2]. Se trabaja con enfoque de Programación Orientada a Objetos (POO) en el lenguaje Java SE4 a través del entorno de desarrollo integrado NetBeans5. En respuesta a la maduración requerida por múltiples desarrollos en curso, se utiliza como herramientas de “Management” Integral: Maven6, Gforge7 y SVN8. 3. Resultados y discusión Actualmente SDR se encuentra parcialmente implementado y continúa avanzando su desarrollo en el marco del proyecto que lo integra. A continuación se describe el avance, incluyendo las modificaciones que surgieron en el proceso. La herramienta fue concebida como un “Wizard” (o asistente), diseñado como una herramienta de ayuda automática que guía al usuario paso a paso durante su uso, tratando de subsanar las debilidades de “usabilidad” que otras herramientas del dominio agropecuario presentan. La herramienta prevé la creación asistida de dos tipos de modelos (Figura 2):

♦ modelo Rodeo Estabilizado (dinámica anual) ♦ modelo Rodeo en Transición o no estabilizado (proyección plurianual).

2 En este trabajo se considera NPT1 a aquellos vientres que registran merma de preñez entre el tacto y el parto (abortos) y NPT2 aquellos que presenten merma de terneros entre el parto y el ingreso a nuevo servicio, aunque muchas veces en la práctica a campo resulta imposible establecer esta subdivisión. 3 Veterinarios en el marco del Programa de Educación Continua de la FCV, UNCPBA, talleres en el marco del Proyecto IPCVA, etc. 4 Java SE, http://java.sun.com/javase/ 5 Netbeans http:// www.netbeans.org/ 6 Maven, http://maven.apache.org/ 7 Gforge, http://gforge.org/ 8 SVN, http://tortoisesvn.tigris.org/

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En ambos casos se obtiene una evolución por año y otra proyección mensual. Adicionalmente se posibilita la realización de Análisis de Sensibilidad sobre cualquiera de los modelos previamente definidos.

Figura 2. Pantalla inicial de la herramienta SDR con sus opciones de operación.

3.1. Dinámica del rodeo estabilizado En la realidad productiva no existen sistemas estables (o totalmente estabilizados). La construcción de un rodeo estable, entonces, constituye una abstracción que, si bien teórica, permite caracterizar en esencia a un determinado planteo productivo con miras a su evaluación específica y a la toma de decisión empresarial. Un sistema ganadero estable es aquél que se repite con absoluta regularidad a lo largo de los años, donde se mantiene constante entre años el número de cabezas de cada categoría, su peso y requerimientos, y lo mismo ocurre con las tasas reproductivas. Como se mencionó previamente, su función es instrumental, permitiendo el estudio de un modelo o planteo productivo. La principal característica técnica de un sistema estable es que su diferencia de inventario de hacienda (Stock final – Stock inicial) es nula, por lo que la productividad del sistema puede ser medida a través de la diferencia entre Salidas y Entradas. En esta situación de rodeo estable la cantidad de vaquillonas a incorporar cada año a servicio para compensar el descarte y mortandad de vacas siempre se corresponde con la reposición de equilibrio de manera de mantener constante el número de vientres a servicio. La reposición de vaquillonas puede ser interna (a partir de terneras de propia producción) o externa (comprando vaquillonas). La reposición externa a su vez puede obedecer a una decisión empresarial o al hecho de no

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llegar a disponer de las vaquillonas requeridas, por ejemplo, ante bajas tasas de preñez, elevada mortandad, etc.

En primer lugar, el sistema modela un flujo anual en cabezas (Circuito Vientres) del rodeo de madres (Figura 3). Los datos requeridos inicialmente son la cantidad de vientres a servicio, TP, la proporción de vacas viejas con preñez en relación al total de preñadas (CUT, vacas que están Criando su Ultimo Ternero), la tasa de vientres preñados que por razones varias se decide descartar y vender (rengas, enfermas, tuertas, etc.), la TMTP (es decir la tasa de vientres preñados al tacto que luego pierden su preñez –abortan- antes de parir), la merma porcentual parto-servicio ó TMPS (es decir los vientres paridos a los que se les muere el ternero antes de que ingresen a un nuevo servicio), la merma porcentual servicio-destete ó TMSD (mortandad de terneros una vez que su madre ha ingresado a un nuevo servicio, por lo que no implica el descarte de ese vientre), y la tasa general de mortandad de los vientres. Al construir la dinámica del rodeo estable, se asume que se venden tanto las vacas vacías al tacto, como las NPT, existiendo la opción de engordarlas previamente.

Figura 3. Diagrama de flujo del rodeo (Circuito de Vientres).

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De forma simultánea se construye un Subcircuito de vacas CUT (Figura 3 – ítem A), a partir de su identificación inicial (normalmente en el mismo momento en el cual se efectúa el tacto rectal para el diagnóstico de la preñez), descontando luego a las que no llegan a destetar su ternero (ya sea por aborto o por muerte del mismo). Normalmente se venden las CUT una vez que destetaron su ternero. SDR también diseña un Subcircuito de Terneros (Figura 3 – ítem B), teniendo en cuenta los terneros (machos y hembras destetados), la necesidad de reposición de hembras, la tasa deseada de selección de vaquillonas en preservicio y la mortandad esperada de vaquillonas.

El SDR, al construir la dinámica anual del rodeo, posibilita entonces la determinación de la Producción de Carne (PC) e Ingreso Neto Económico (Figura 4 – ítem 5 ), luego de ingresar el peso y el precio de cada categoría. Posteriormente el sistema requiere el ingreso de parámetros adicionales para definir la proyección mensual del rodeo (Figura 4 – ítem 6). Allí se identifican los períodos de servicio de vacas, la edad de entore de las vaquillonas, el momento del tacto y del destete de ambas, etc. (Figura 5). De esta forma se construye el flujo mensual del rodeo en cabezas promedio por mes para cada categoría (Figura 4 – ítem 7).

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Figura 4. Mapa de Wizard, indica el orden de navegabilidad de la herramienta.

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Figura 5. Definición de eventos temporales (Inicio/Fin de Servicio, Detección de Preñez, Destete de vacas y vaquillonas) y preñez de vientres (vacas y vaquillonas) que rigen la Proyección mensual del rodeo.

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Figura 6. Proyección mensual del rodeo de cría.

La proyección mensual estabilizada implica un grado de detalle mayor que la

dinámica anual y constituye la base para la evaluación de los requerimientos energéticos de la hacienda, proyectados mes a mes en unidades de Equivalente Vaca (EV) (Figura 6). A partir de allí el sistema solicita información acerca de la oferta forrajera (Figura 4 – item 8), identificando el tipo de recurso y la superficie. La producción mensual del recurso (medida en raciones. ha -1. día-1) puede ingresarse manualmente o bien obtenerse a partir de una consulta codificada a una tabla de datos. Comparando mes a mes los requerimientos energéticos de los animales y la oferta forrajera se obtiene un primer balance mensual de energía o balance preliminar. De acuerdo a los resultados obtenidos podrá instrumentarse alguna alternativa de suplementación o de reformulación del rodeo, para así determinar el balance de energía definitivo del sistema. Esto permite constatar la sustentabilidad productiva del planteo orientando la toma de decisión a futuro. A su vez, SDR requiere información sobre precios de recursos, costos y momentos de pago para luego determinar el Margen Bruto (MB) y el presupuesto financiero de la actividad cría (Figura 4 – ítem 9 y 10). Este último proyecta el flujo de fondos a lo largo de 12 meses resultante del modelo productivo y permite la comprobación de la factibilidad financiera del mismo. 3.2. Dinámica del rodeo en transición

La proyección del rodeo en transición o no estable se adecúa a la representación de los planteos de cría que se observan en la realidad productiva. Esta dinámica permite considerar tanto situaciones de crecimiento del rodeo (en donde los vientres a servicio van

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aumentando de un año a otro, es decir, donde la reposición efectiva supera a la reposición de equilibrio, por lo que la diferencia de inventario resulta positiva) como de disminución del mismo (diferencia de inventario negativa, reposición efectiva menor a la de equilibrio). También permite incluir las opciones de incorporación o venta de vientres preñados o paridos, la realización de una nueva oportunidad de servicio en el caso de resultar vacío el vientre, o la variación de las tasas reproductivas entre años. Es decir que pueden representarse diferentes situaciones entre años o trayectorias productivas plurianuales, lo cual resulta importante en un rodeo de cría en donde los resultados productivos de un año se encuentran muy influidos por las condiciones del año anterior.

Dado que en la dinámica no estable la evolución del rodeo en un año puede ser diferente a la del anterior o siguiente, SDR proyecta primero la evolución mensual del rodeo para más de un año, y luego recién especifica la dinámica anual para cada año considerado (pantallas en desarrollo).

De manera similar a lo referido en la situación de rodeo estabilizado, a partir de la dinámica anual se calcula la PC, el Ingreso Neto económico y el MB, y a partir de la dinámica mensual se calculan los requerimientos energéticos y el flujo de fondos correspondiente. Luego se ingresan los parámetros de oferta forrajera y costos para determinar el balance forrajero (preliminar y ajustado) y el presupuesto financiero de cría, ambos discriminados mensualmente, para cada año de proyección. 3.3. Análisis de Sensibilidad Cada situación analizada, tanto del modelo estable como en transición, puede reevaluarse ante variaciones en el entorno o dentro del mismo sistema. El análisis de sensibilidad es una técnica simple que permite transformar variables determinísticas en aleatorias y considerar cómo reaccionan ciertos resultados del sistema al variar aquéllas dentro de determinado rango de posibilidades subjetivamente propuestas [8]. De esta manera es posible incorporar la incertidumbre al modelo, ampliando los resultados obtenidos y agregando valor a la información resultante en función de la toma de decisión empresarial.

SDR incorpora un módulo de análisis de sensibilidad (en desarrollo) tanto para la variable precios de venta de la hacienda (categorías terneros y vacas) como para las tasas reproductivas consideradas en el análisis (TP, TMTP, TMPS, tasa de merma servicio-destete, tasa de CUT, tasa de mortandad), evaluando la sensibilidad de resultados productivos (PC) y económicos (MB). El usuario de la herramienta podrá seleccionar que variables serán afectadas por la sensibilización y de que manera. A modo de ejemplo, en la Figura 7 se muestra la sensibilización de la preñez de vacas.

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Figura 7. Ejemplo de Sensibilización.

Se ofrecen de tres maneras de sensibilización de variables. La primera es mediante

un rango de valores, donde el usuario especifica el valor de comienzo para la variable (en este caso, la variable preñez vacas que comienza en 77 %), el incremental (1,3 %) y la cantidad de veces que aplicó el incremental (10 veces, resultando los valores 77- 78,3 – 79,6 – 80,9 – 82,2 – 83,5 – 84,8 – 86,1 – 87,4 y 88,7). En la segunda, el usuario especifica los valores manualmente. En la tercera opción, directamente se carga la información desde un archivo tabulado.

Una vez elegidas las variables a sensibilizar el modelo proyecta los “n” modelos resultantes de las combinaciones de variables y despliega la información resultante en un gráfico simple (para variaciones de una variable seleccionada) o de doble entrada (para evaluar escenarios surgidos de las distintas combinaciones posibles al variar simultáneamente dos variables, por ejemplo tasa de preñez y precio del ternero). En un diagrama de araña se sintetizarán todos los resultados permitiendo además determinar cuáles son las entradas más críticas o más correlacionadas con los resultados del modelo (por cálculo de las correspondientes pendientes de variación). 4. Comentario final SDR es una herramienta de simulación que permite no sólo potenciar la capacidad de análisis de escenarios (vital en un entorno de cambios) sino también vehiculizar información existente con ese fin, valorizando así el registro de datos y su monitoreo [9].

Además de participar en la planificación anual de una empresa ganadera (a través del presupuesto económico, financiero y forrajero), SDR también posibilita la formulación de proyectos de inversión al elaborar flujos plurianuales [11].

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La práctica del planeamiento a partir de la evaluación de escenarios y alternativas posibles realimenta también un proceso de aprendizaje, al permitir integrar variables y visualizar resultados de manera anticipada respecto a la realidad. Por tal motivo SDR puede constituirse en una herramienta de transferencia tecnológica o de enseñanza a diferentes niveles [12].

Los autores del trabajo están en contacto regular con asesores privados en el marco de actividades de investigación y transferencia tecnológica, a quienes se les ha expuesto distintas versiones “beta” de SDR. Este hecho actúa como reaseguro de pertinencia de la herramienta con los criterios de “usabilidad” correspondientes.

La aplicación de métodos ágiles en el contexto de un equipo de trabajo integrado, con permanente interacción y comunicación, permite subsanar las dudas y problemáticas de lógica y que van surgiendo debido al conocimiento asimétrico de cada integrante sobre el sistema (tanto el dominio como su aplicación informática). Pero es precisamente esa asimetría la que otorga valor y sinergia al trabajo en equipo en el contexto de un proyecto de mediano plazo. La conformación de equipos de trabajo interdisciplinarios y la aplicación de Métodos Ágiles resultan aspectos fundamentales para el éxito del proyecto. Agradecimientos

A la Agencia Nacional de Promoción de Ciencia y Tecnología (ANPCyT), por la facilitación de recursos para la realización del presente proyecto en el marco del Fonsoft NA 41/07. Referencias

[1] Arroqui, M., Mangudo, P. Recuperación de un sistema agropecuario con “Crystal Clear”. Concurso EST 2008 – JAIIO37. 3er premio, septiembre 2008.

[2] Arroqui, M., Mangudo, P., Marcos, C., Machado, C. 2009. Métodos Ágiles para la Construcción de

un Simulador Ganadero. IEEE Latin America Transaction, ISSN 1548-0992, pág: 7, febreo 2009.

[3] Barioni, L. G. ; Woodward, S. J. R.; Martha Jr, G. B; Machado, C. F.; Oltjen, J. W., and Sainz, R. D. Current and potential contributions of mathematical modeling to the management of grazing systems. II Symposium on Grassland and Ecophysiology and Grazing Ecology. . 11 -14 De October. Curitiba - Paraná - Brasil. 2004:1-25.

[4] Bosch, M.; Barragan, G.; Grobocopatel, G.; Baum, G.; Moresco, M.; Romaniz, S.; Robert, V.,

Albornoz, I. Prospectiva en AgroTICs. Documento De Trabajo, Ministerio De Ciencia, Tecnlogía e Innovación Productiva. 2008:30 p.

[5] Cockburn, A.: Crystal Clear: A human-powered methodology for small teams. Addison Wesley

(2004).

[6] IPCVA 2009. FCV-Tandil, INTA Balcarce, Informe Final del proyecto Enfoque sistémico y participativo para el análisis productivo económico de alternativas de intensificación ganadera de base pastoril en empresas agroganaderas de la región Buenos Aires Sur. Financiado por el Instituto Nacional de Promoción de la carne vacuna (IPCVA). III convocatoria de Proyectos de Investigación

[7] Maresca, S., Quiroz Garcia, J. L., Plorutti, F., Brusca, G. y Fourquet, G. 2007. Monitoreo de

eficiencia reproductiva en rodeos de cría de la Cuenca del Salado. Metodología e indicadores principales. 30˚ Congreso Argentino de Producción Animal. SP 55.

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[8] Moeseke, P. V. Stochastic linear programming: A study in resource allocation under risk. USA: Center for operation research & Econometrics; 1964.

[9] Parker, W. J. Farm performance measurement - linking monitoring to business strategy. Proceedings

of the New Zealand Society of Animal Production. 1999; 59:6-13.

[10] Ponssa E., Rodríguez G. y Sánchez Abrego D. Relaciones entre la tasa de preñez y la dinámica del rodeo en un sistema de cría bovina. Evaluación física y económica. Anales de la XXXVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Economía Agraria. Mendoza, octubre 2007.

[11] Sapag Chain, N., Sapag Chain R., Preparación y Evaluación de Proyectos, 2ª edición, Editorial

McGraw Hill, México, 1989. [12] Stokes, P. J. How e-learning will transform education. Editorial Projects in Education. 2000; 20:44-

56. Contacto Claudio Machado. UNCPBA, Facultad de Cs. Veterinarias. Campus Universitario, Paraje Arroyo Seco, (7000) Tandil, Argentina. cmachado@vet.unicen.edu.ar

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