Modelo de complejidad jerárquica

Marco para puntuar la complejidad de un comportamiento

El modelo de complejidad jerárquica ( MHC ) es un marco para puntuar la complejidad de un comportamiento , como el razonamiento verbal u otras tareas cognitivas . ^[1] Cuantifica el orden de complejidad jerárquica de una tarea basándose en principios matemáticos de cómo se organiza la información, en términos de la ciencia de la información . ^[2] Este modelo fue desarrollado por Michael Commons y Francis Richards a principios de la década de 1980. ^[3]

Descripción general

El modelo de complejidad jerárquica (MHC) es una teoría formal y un marco de psicología matemática para puntuar la complejidad de un comportamiento. ^[4] Desarrollado por Michael Lamport Commons y colegas, ^[3] cuantifica el orden de complejidad jerárquica de una tarea basándose en principios matemáticos de cómo se organiza la información, ^[5] en términos de la ciencia de la información . ^{[6] [7] [8]} Su precursor fue el modelo de etapa general. ^[6]

Entre los comportamientos que se pueden puntuar se incluyen los de los seres humanos individuales o sus grupos sociales (por ejemplo, organizaciones, gobiernos, sociedades), los animales o las máquinas. Permite puntuar la complejidad jerárquica del cumplimiento de tareas en cualquier dominio. ^[9] Se basa en las nociones muy simples de que las acciones de tareas de orden superior: ^[2]

1. se definen en términos de los inmediatamente inferiores (creando jerarquía);
2. organizar las siguientes acciones inferiores;
3. organizar las acciones inferiores de forma no arbitraria (diferenciandolas de simples cadenas de conducta).

Es válido en todas las culturas y en todas las especies. La razón por la que se aplica en todas las culturas es que la puntuación se basa en la complejidad matemática de la organización jerárquica de la información. La puntuación no depende del contenido de la información (por ejemplo, lo que se hace, se dice, se escribe o se analiza), sino de cómo se organiza la información.

El MHC es un modelo no mentalista de etapas de desarrollo . ^[2] Especifica 16 órdenes de complejidad jerárquica y sus etapas correspondientes . Es diferente de las propuestas anteriores sobre la etapa de desarrollo aplicada a los humanos; ^[10] en lugar de atribuir cambios de comportamiento a lo largo de la edad de una persona al desarrollo de estructuras mentales o esquemas , este modelo postula que las secuencias de tareas de comportamientos de tareas forman jerarquías que se vuelven cada vez más complejas. Debido a que las tareas menos complejas deben completarse y practicarse antes de que se puedan adquirir tareas más complejas, esto explica los cambios de desarrollo observados en el desempeño de tareas complejas de una persona individual. Por ejemplo, una persona no puede realizar aritmética hasta que se aprenden las representaciones numéricas de los números, o una persona no puede multiplicar operativamente las sumas de números hasta que se aprende la suma. Sin embargo, por mucho que la inteligencia natural ayude al ser humano a comprender algunos números, no juega un papel completo en la multiplicación de números grandes sin aprender sumas.

Los creadores del MHC afirman que las teorías anteriores sobre la etapa confundían el estímulo y la respuesta al evaluar la etapa simplemente puntuando las respuestas e ignorando la tarea o el estímulo. ^[2] El MHC separa la tarea o el estímulo del desempeño. El desempeño del participante en una tarea de una complejidad determinada representa la etapa de complejidad del desarrollo.

Las teorías de las etapas anteriores no satisfacían a Commons y Richards porque no demostraban la existencia de las etapas, sino que describían cambios secuenciales en el comportamiento humano. Esto los llevó a crear una lista de dos conceptos que, en su opinión, una teoría del desarrollo exitosa debería abordar. Las dos ideas que querían estudiar eran (1) la complejidad jerárquica de la tarea a resolver y (2) la psicología, la sociología y la antropología del desempeño de la tarea (y el desarrollo del desempeño). ^[3]

Complejidad vertical de las tareas realizadas

Una de las bases principales de esta teoría del desarrollo es el análisis de tareas . El estudio de las tareas ideales, incluida su implementación en el mundo real, ha sido la base de la rama del control de estímulos llamada psicofísica . Las tareas se definen como secuencias de contingencias, cada una de las cuales presenta estímulos y cada una requiere un comportamiento o una secuencia de comportamientos que deben ocurrir de alguna manera no arbitraria. La complejidad de los comportamientos necesarios para completar una tarea se puede especificar utilizando las definiciones de complejidad horizontal y complejidad vertical que se describen a continuación. El comportamiento se examina con respecto a la complejidad analíticamente conocida de la tarea.

Las tareas son de naturaleza cuántica. Se completan correctamente o no se completan en absoluto. No hay un estado intermedio ( tertium non datur ). Por esta razón, el modelo caracteriza todas las etapas como P-duras y funcionalmente distintas. Los órdenes de complejidad jerárquica están cuantizados como los orbitales atómicos de los electrones alrededor del núcleo : cada dificultad de tarea tiene un orden de complejidad jerárquica requerido para completarla correctamente, análogo al determinante atómico de Slater . Dado que las tareas de un orden cuantificado dado de complejidad jerárquica requieren acciones de un orden dado de complejidad jerárquica para realizarlas, la etapa del desempeño de la tarea del participante es equivalente al orden de complejidad de la tarea completada con éxito. La característica cuántica de las tareas es, por lo tanto, particularmente instrumental en la evaluación de la etapa porque las puntuaciones obtenidas para las etapas son igualmente discretas.

Cada tarea contiene una multitud de subtareas. ^[11] Cuando el participante lleva a cabo las subtareas en un orden determinado, la tarea en cuestión se completa con éxito. Por lo tanto, el modelo afirma que todas las tareas encajan en una secuencia configurada de tareas, lo que permite determinar con precisión el orden jerárquico de la complejidad de las tareas. Las tareas varían en complejidad de dos maneras: ya sea como horizontales (que involucran información clásica); o como verticales (que involucran información jerárquica). ^[2]

Complejidad horizontal

La información clásica describe el número de preguntas de "sí-no" que se necesitan para realizar una tarea. Por ejemplo, si uno le pregunta a una persona del otro lado de la habitación si un centavo cayó cara al lanzarlo, su respuesta "cara" transmitiría 1 bit de información "horizontal". Si hubiera 2 centavos, uno tendría que hacer al menos dos preguntas, una sobre cada centavo. Por lo tanto, cada pregunta de 1 bit adicional agregaría otro bit. Digamos que tenían un trompo de cuatro caras con las caras numeradas 1, 2, 3 y 4. En lugar de girarlo, lo lanzaron contra un tablero como se hace con los dados en un juego de dados . Nuevamente, habría 2 bits. Uno podría preguntarles si la cara tenía un número par. Si lo tuviera, uno preguntaría si era un 2. La complejidad horizontal, entonces, es la suma de bits requerida para tareas como estas.

Complejidad vertical

La complejidad jerárquica se refiere al número de recursiones que las acciones de coordinación deben realizar sobre un conjunto de elementos primarios. Las acciones de un orden superior de complejidad jerárquica: (a) se definen en términos de acciones del orden inmediatamente inferior de complejidad jerárquica; (b) organizan y transforman las acciones de orden inferior (véase la Figura 2); (c) producen organizaciones de acciones de orden inferior que son cualitativamente nuevas y no arbitrarias, y no pueden lograrse únicamente mediante esas acciones de orden inferior. Una vez que se han cumplido estas condiciones, decimos que la acción de orden superior coordina las acciones del orden inmediatamente inferior.

Para ilustrar cómo las acciones inferiores se organizan en acciones más complejas desde el punto de vista jerárquico, veamos un ejemplo sencillo. Completar toda la operación 3 × (4 + 1) constituye una tarea que requiere el acto distributivo . Ese acto ordena de manera no arbitraria la suma y la multiplicación para coordinarlas. El acto distributivo es, por tanto, un orden más complejo desde el punto de vista jerárquico que los actos de sumar y multiplicar por separado; indica la secuencia singular propia de las acciones más simples. Aunque la simple suma da como resultado la misma respuesta, las personas que pueden hacer ambas cosas muestran una mayor libertad de funcionamiento mental. Se pueden aplicar capas adicionales de abstracción. Así, el orden de complejidad de la tarea se determina mediante el análisis de las exigencias de cada tarea descomponiéndola en sus partes constituyentes.

La complejidad jerárquica de una tarea se refiere al número de operaciones de concatenación que contiene, es decir, al número de recursiones que deben realizar las acciones coordinadoras. Una tarea de orden tres tiene tres operaciones de concatenación. Una tarea de orden tres opera sobre una o más tareas de orden vertical dos y una tarea de orden dos opera sobre una o más tareas de orden vertical uno (las tareas más simples).

Etapas del desarrollo

Las teorías de etapas describen la evolución orgánica y/o tecnológica humana como sistemas que pasan por un patrón de etapas distintas a lo largo del tiempo. Aquí el desarrollo se describe formalmente en términos del modelo de complejidad jerárquica (CMH).

Definición formal de etapa

Como las acciones se definen inductivamente, también lo hace la función h , conocida como el orden de la complejidad jerárquica. A cada acción A , deseamos asociar una noción de la complejidad jerárquica de esa acción, h(A) . Dada una colección de acciones A y un participante S que realiza A , la etapa de ejecución de S en A es el orden más alto de las acciones en A completadas exitosamente al menos una vez, es decir, es: etapa ( S , A ) = máx{ h(A) | A ∈ A y A completadas exitosamente por S }. Por lo tanto, la noción de etapa es discontinua , teniendo los mismos espacios de transición que los órdenes de complejidad jerárquica. Esto está de acuerdo con las definiciones anteriores. ^{[3] [12] [4]}

Debido a que las etapas del MHC se conceptualizan en términos de la complejidad jerárquica de las tareas en lugar de en términos de representaciones mentales (como en las etapas de Piaget), la etapa más alta representa desempeños exitosos en las tareas jerárquicamente más complejas en lugar de madurez intelectual.

Etapas de la complejidad jerárquica

La siguiente tabla proporciona descripciones de cada etapa del MHC.

Relación con la teoría de Piaget

El CMH se basa en la teoría de Piaget, pero difiere de ella en muchos aspectos; en particular, el CMH tiene etapas superiores adicionales. En ambas teorías se encuentra: ^[2]

1. Acciones de orden superior definidas en términos de acciones de orden inferior. Esto fuerza la naturaleza jerárquica de las relaciones y hace que las tareas de orden superior incluyan a las de orden inferior y requiere que las acciones de orden inferior estén contenidas jerárquicamente dentro de las definiciones relativas de las tareas de orden superior.
2. Las acciones de mayor orden de complejidad organizan aquellas acciones de orden inferior, lo que las hace más poderosas. Las acciones de orden inferior están organizadas por las acciones con un orden de complejidad superior, es decir, las tareas más complejas.

Lo que Commons et al. (1998) han añadido incluye:

3. Las acciones de orden superior de complejidad organizan aquellas acciones de orden inferior de una manera no arbitraria.

Esto permite que la aplicación del modelo satisfaga los requisitos del mundo real, incluidos los empíricos y analíticos. La organización arbitraria de acciones de menor orden de complejidad, posible en la teoría de Piaget, a pesar de la estructura de definición jerárquica, deja mal definidos los correlatos funcionales de las interrelaciones de las tareas de las formulaciones de complejidad diferencial.

Además, el modelo es coherente con las teorías neopiagetianas del desarrollo cognitivo . Según estas teorías, la progresión a etapas o niveles superiores de desarrollo cognitivo se produce por aumentos en la eficiencia de procesamiento y la capacidad de memoria de trabajo . Es decir, las etapas de orden superior imponen exigencias cada vez mayores a estas funciones de procesamiento de la información, de modo que su orden de aparición refleja las posibilidades de procesamiento de la información en edades sucesivas. ^[13]

Las siguientes dimensiones son inherentes a la aplicación: ^[2]

1. La tarea y el rendimiento están separados.
2. Todas las tareas tienen un orden de complejidad jerárquica.
3. Sólo existe una secuencia de órdenes de complejidad jerárquica.
4. Por lo tanto, existe una estructura del todo para tareas y acciones ideales .
5. Existen brechas transicionales entre los órdenes de complejidad jerárquica.
6. La etapa se define como la tarea jerárquicamente más compleja resuelta.
7. Existen lagunas discretas en la etapa de desempeño de la escala de Rasch .
8. La etapa de desempeño es diferente para cada área de tareas.
9. No existe una estructura de conjunto ( desfase horizontal) para la ejecución. No se trata de una incoherencia en el pensamiento dentro de una etapa de desarrollo. El desfase es el estado modal normal de las cosas.

Pedidos y etapas correspondientes

El MHC especifica 16 órdenes de complejidad jerárquica y sus etapas correspondientes, postulando que cada una de las subetapas de Piaget, de hecho, son etapas robustamente duras. ^[14] El MHC agrega cinco etapas postformales a la trayectoria de desarrollo de Piaget: etapa sistemática 12, etapa metasistemática 13, etapa paradigmática 14, etapa transparadigmática 15 y etapa meta-transparadigmática 16. Puede ser que la etapa formal consolidada de Piaget sea la misma que la etapa sistemática . La secuencia es la siguiente: (0) calculadora, (1) automática, (2) sensorial y motora, (3) sensoriomotora circular, (4) sensoriomotora, (5) nominal, (6) oracional, (7) preoperacional, (8) primaria, (9) concreta, (10) abstracta, (11) formal y las cinco posformales: (12) sistemática, (13) metasistemática, (14) paradigmática, (15) transparadigmática y (16) meta-transparadigmática. Las primeras cuatro etapas (0-3) corresponden a la etapa sensoriomotora de Piaget en la que se desempeñan los bebés y los niños muy pequeños. Los adolescentes y los adultos pueden desempeñarse en cualquiera de las etapas posteriores. Las etapas 4 a 5 del CMH corresponden a la etapa preoperacional de Piaget; 6 a 8 corresponden a su etapa operacional concreta; y 9 a 11 corresponden a su etapa operacional formal.

Los modelos de sistemas múltiples se caracterizan por conductas más complejas. ^[15] Las cuatro etapas más altas del CMH no están representadas en el modelo de Piaget. Las etapas superiores del CMH han influido ampliamente en el campo del desarrollo positivo de los adultos . Se dice que algunos adultos desarrollan alternativas y perspectivas sobre las operaciones formales; utilizan operaciones formales dentro de un sistema de operaciones "superior". Algunos teóricos denominan a los órdenes más complejos de tareas cognitivas " pensamiento posformal ", pero otros teóricos sostienen que estos órdenes superiores no pueden etiquetarse exactamente como pensamiento posformal. ^[16]

Jordan (2018) argumentó que los modelos unidimensionales como el MHC, que miden el nivel de complejidad de algún comportamiento, se refieren solo a uno de los muchos aspectos del desarrollo adulto, y que se necesitan otras variables (además de las medidas unidimensionales de complejidad) para una descripción más completa del desarrollo adulto.

Investigación empírica utilizando el modelo

El modelo MHC tiene un amplio rango de aplicabilidad. ^[2] Su base matemática permite que sea utilizado por cualquier persona que examine el desempeño de una tarea organizada en etapas. Está diseñado para evaluar el desarrollo en función del orden de complejidad que el actor utiliza para organizar la información. El modelo permite, por lo tanto, un análisis cuantitativo estándar de la complejidad del desarrollo en cualquier contexto cultural. Otras ventajas de este modelo incluyen que evita las explicaciones mentalistas , así como el uso de principios cuantitativos que son universalmente aplicables en cualquier contexto. ^[2]

Los siguientes profesionales pueden utilizar el MHC para evaluar cuantitativamente las etapas del desarrollo: ^[2]

• Desarrolladores transculturales
• Desarrolladores animales
• Psicólogos evolucionistas
• Psicólogos organizacionales
• Psicólogos políticos del desarrollo
• Teóricos del aprendizaje
• Investigadores de la percepción
• Historiadores de la ciencia
• Educadores
• Terapeutas
• Antropólogos

Lista de ejemplos

En un estudio representativo, Commons, Goodheart y Dawson (1997) descubrieron, utilizando el análisis de Rasch (Rasch, 1980), que la complejidad jerárquica de una tarea dada predice el nivel de desempeño, siendo la correlación r = 0,92. Se han encontrado correlaciones de magnitud similar en varios estudios. Los siguientes son ejemplos de tareas estudiadas utilizando el modelo de complejidad jerárquica o la teoría de habilidades similares de Kurt W. Fischer : ^[2]

• Álgebra (Commons, Giri y Harrigan, 2014)
• Etapas animales (Commons & Miller, 2004)
• Ateísmo (Commons-Miller, 2005)
• Apego y pérdida (Commons, 1991; Miller y Lee, 2000)
• Barra de equilibrio y péndulo (Commons, Goodheart y Bresette, 1995; Commons, Giri y Harrigan, 2014)
• Contingencias de refuerzo (Commons & Giri, 2016)
• Etapas del consejero (Lovell, 2002)
• La empatía de los homínidos (Commons & Wolfsont, 2002)
• Epistemología (Kitchener y Fischer, 1990; Kitchener y King, 1990)
• Razonamiento evaluativo (Dawson, 2000)
• Problema de los cuatro pisos (Commons, Richards y Kuhn, 1982; Kallio y Helkama, 1991)
• Una buena educación (Dawson-Tunik, 2004)
• Buenas relaciones interpersonales (Armon, 1984a; Armon, 1984b; Armon, 1989)
• Buen trabajo (Armon, 1993)
• Honestidad y amabilidad (Lamborn, Fischer y Pipp, 1994)
• Consentimiento informado (Commons y Rodríguez, 1990; Commons y Rodríguez, 1993; Commons, Goodheart, Rodríguez y Gutheil, 2006)
• Etapas del lenguaje (Commons et al., 2007)
• Liderazgo antes y después de las crisis (Oliver, 2004)
• Tarea de completar oraciones de Loevinger (Cook-Greuter, 1990)
• Juicio moral (Armon y Dawson, 1997; Dawson, 2000)
• Música (Beethoven) (Funk, 1989)
• Tareas de física (Inhelder y Piaget, 1958)
• Desarrollo político (Sonnert & Commons, 1994)
• Informar sobre los delitos anteriores del paciente (Commons, Lee, Gutheil, et al., 1995)
• Adopción de una perspectiva social (Commons y Rodríguez, 1990; Commons y Rodríguez, 1993)
• Espiritualidad (Miller y Cook-Greuter, 1994)
• Fabricación de herramientas por parte de los homínidos (Commons & Miller 2002)
• Perspectivas de la buena vida (Armon, 1984b; Danaher, 1993; Dawson, 2000; Lam, 1995)
• Cultura en el lugar de trabajo (Commons, Krause, Fayer y Meaney, 1993)
• Organización del lugar de trabajo (Bowman, 1996)

A partir de 2014, personas e instituciones de todos los continentes principales del mundo, excepto África, han utilizado el modelo de complejidad jerárquica. ^[17] Debido a que el modelo es muy simple y se basa en el análisis de tareas y no solo de desempeños, es dinámico. ^[17] Con la ayuda del modelo, es posible cuantificar la ocurrencia y progresión de procesos de transición en el desempeño de tareas en cualquier orden de complejidad jerárquica. ^[18]

Críticas

Las descripciones de las etapas 13 a 15 se han calificado de insuficientemente precisas. ^{[19] [20]}

Véase también

• Análisis del comportamiento del desarrollo infantil
• Taxonomía de Bloom  – Sistema de clasificación en educación
• Terapia de coherencia § Organización jerárquica de los constructos
• Marco de desarrollo constructivo
• Teoría de los sistemas de desarrollo  – Teoría de la biología evolutiva y del desarrollo
• Pirámide DIKW  – Jerarquía de datos, información, conocimiento y sabiduría
• Aprendizaje de doble bucle  : modelo de aprendizaje
• Evaluación educativa  – Método de evaluación educativa
• Tarea cognitiva elemental  : las tareas más sencillas que se utilizan en las pruebas de inteligencia
• Pensamiento de orden superior  : concepto en educación y reforma educativa
• In Over Our Heads  – Libro sobre desarrollo psicológico de Robert Kegan
• Andamiaje instructivo  : apoyo brindado a un estudiante por un instructor.
• Complejidad integradora  – Investigación psicométrica
• Nivel integrador  – Conjunto de fenómenos que surgen de fenómenos preexistentes.
• Las etapas del desarrollo moral de Lawrence Kohlberg  : teoría psicológica que describe la evolución del razonamiento moral
• Transición del metasistema
• Rúbrica (académica)  – Guía de puntuación para la evaluación
• Cibernética de segundo orden  – Aplicación de la cibernética a sí misma
• Estructura del resultado de aprendizaje observado  : modelo de niveles de complejidad creciente en la comprensión

Referencias

1. Robinson, 2013
2. Commons, 2007
3. Commons y otros, 1998
4. Commons y Pekker, 2008; Comunes y otros, 2014
5. Coombs, Dawes y Tversky, 1970
6. Commons y Richards, 1984a, Commons y Richards, 1984b
7. Lindsay y Norman, 1977
8. Commons y Rodríguez, 1990, Commons y Rodríguez, 1993
9. Giri, Commons y Harrigan, 2014; pero para una visión diferente, véase: Mascolo, 2008
10. Por ejemplo, Inhelder y Piaget, 1958
11. Overton, 1990
12. Commons y Miller, 2001
13. Demetriou, 1998
14. Commons, Crone-Todd y Chen, 2014
15. Kallio, 1995; Kallio y Helkama, 1991
16. Kallio, 2011
17. Commons y Chen, 2014
18. Ross, 2014
19. Joven, 2011
20. Ross y otros, 2014

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Enlaces externos

• Boletín de desarrollo conductual
• Sociedad para la Investigación en el Desarrollo de Adultos