En Colombia se han expedido leyes como la 142 de 1994, que establece el régimen de servicios públicos domiciliarios; este fue el marco legal que permitió asignar funciones a los entes gubernamentales y fomentar la libre competencia de prestadores privados en el escenario nacional. Asimismo, como respuesta a la época de crisis energética de 1992 provocada por el fenómeno del niño, se expidió la ley 373 de 1997 donde se obliga a las empresas prestadoras del servicio a presentar un programa o plan de uso eficiente y ahorro del agua. Años después, se estableció la política nacional para la Gestión Integrada del Recurso Hídrico, que buscaba eliminar las causas de una gestión deficiente del estado, que incluye una actuación descoordinada de las instituciones gubernamentales; exponiendo una problemática que deja entrever un uso ineficiente a nivel de usuarios, prestadores del servicio y los encargados de tomar decisiones. Este escenario implica un desafío en la búsqueda de la sostenibilidad del recurso hídrico [16].

Enmarcado en las líneas de acción para la Gestión Integral del Recurso Hídrico que lidera el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, esta investigación encuentra un escenario oportuno para su desarrollo; bajo la estrategia de uso eficiente ² y sostenible del recurso, al visualizar los factores determinantes en el uso eficiente de agua residencial de los usuarios en un medio urbano, con el fin de plantear nuevos elementos para la formulación de políticas sectoriales. De esta forma se pretende responder la siguiente pregunta: ¿cómo elementos de la cultura (hábitos y comportamientos relacionados con el uso del agua residencial), además de los aspectos socioeconómicos y técnicos contribuyen a la eficiencia, afectando los ingresos del prestador, en un sistema de suministro de agua potable de una ciudad?

De esta forma el problema central está relacionado con determinar las variables que, desde el punto de vista técnico, socioeconómico y socio-cultural hacen parte del uso eficiente y explicar cómo los usuarios residenciales adoptan hábitos y comportamientos para disminuir sus consumos, de tal manera que sea posible posicionarlo como una técnica de adaptación, hacia la sostenibilidad ambiental en centros urbanos de la región ³ , buscando que los prestadores del servicio lo conozcan para que adopten herramientas de reacomodamiento empresarial, logrando aumentar sus indicadores de gestión y evaluar el impacto en sus ingresos.

La Sociedad Acueducto y Alcantarillado de Popayán S.A. E.S.P, (EAAPSA-ESP), a través del diagnóstico de un programa integral de control de pérdidas (Tabla I), en el año 2016 obtuvo el menor valor en el Índice de Suministro por Usuario Facturado (ISUF), y en el Índice de Consumo por Usuario Facturado (ICUF), mostró una tendencia a la baja, producto del crecimiento natural de los usuarios y de los aportes de los ciudadanos que hacen uso eficiente del recurso. Sin embargo, porcentualmente es el año que más alto ha estado el Índice de Agua No Contabilizada (IANC), esto es 42.8%.

El índice de Pérdidas por Usuario Facturado (IPUF) ha estado en promedio en los últimos 7 años en 10.35 m3/usuario/mes, valor que se encuentra por encima del establecido como objetivo, el cual está alrededor de 6 m3/usuario/mes.

La empresa viene disminuyendo el ICUF en los últimos cuatro años; se observa que desde el 2012 al 2016 ha bajado el consumo promedio por usuario facturado en 2.5 m³/usuario/mes, lo cual afecta directamente los ingresos de la compañía. Esta disminución, teniendo en cuenta que el total del consumo de los suscriptores para diciembre de 2016 era de 2´380.800 m³/año, y con una tarifa promedio de acueducto y alcantarillado para el estrato 4, representa alrededor de $4.672 millones de pesos al año que la empresa ha dejado de recibir por concepto de disminución en el consumo, a pesar que las tarifas tuvieron un incremento en el cargo básico del 22,79%, durante el periodo 2010 a 2015.

Tomando información consolidada por la subdirección de planeación y estudios de la EAAP, referente a los consumos facturados de uso residencial, se construyó una serie de tiempo en el periodo 2000 a 2015, con el objetivo de analizar el comportamiento histórico de esta variable. Mediante una media móvil⁴, se muestra que existe una disminución en el consumo por usuario en toda la ciudad, en la Fig. 1 se puede observar el comportamiento tendencial del consumo por usuario, notando periodos de disminución y de estabilización en el mismo; sin embargo, a partir del año 2010 la reducción en el consumo es menor.

Fig. 1.
Serie de tiempo consumo promedio por usuario en la ciudad de Popayán.
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TABLA I
AGUA TRATADA, SUMINISTRADA, FACTURADA E ÍNDICES POR USUARIO FACTURADO

(EAAPSA, 2017)

La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Popayán, desde el año 2008 hasta 2016 instaló medidores volumétricos clase C con certificado de calibración en cumplimento de la normatividad vigente. A partir de la información obtenida a través de los certificados de calibración de medidores de usuarios residenciales que presentaron reclamaciones por inconformidad con el consumo durante el periodo 2008 a 2012, se puede apreciar en la Tabla II el comportamiento de los medidores instalados antes y después del 2008. A la luz de esta información se puede determinar que el error para caudales nominales es menor en los medidores instalados a partir de ese año, y estableciendo esta característica como criterio para la selección de la población objetivo del estudio al contar con medidas comparables técnicamente.

Del Sistema Integral al Usuario de la EAAP se seleccionaron los usuarios que instalaron su medidor durante el año 2009, con algunos casos de 2010 atendiendo al primer criterio (4.518 y 113 usuarios respectivamente, de los cuales 4.260 son de tipo residencial). Adicionalmente, se estableció un segundo criterio: usuarios con cobro de lectura normal que no han sido suspendidos por mutuo acuerdo durante el periodo de 2010 a 2015. Obteniendo una base de 4.208 usuarios que cumplen con estas características y conforman la población objetivo.

TABLA II.
Porcentaje De Error En Medidores Instalados Antes Y Después Del Año 2008

Eaap - 2012, Cálculos: Elaboración Propia.

Cotejando la información del consumo promedio por usuario de la ciudad de Popayán (Fig. 2), con el consumo promedio por usuario del subconjunto encontrado con estos dos criterios, se construyó una figura comparativa en la que se puede apreciar que, si bien los consumos para el subconjunto son mayores, comparten las mismas características en las tendencias para los años analizados. Estas diferencias pueden obedecer a las características descritas frente a la precisión en la medición como se evidenció en la Tabla II.

Fig. 2.
Serie de tiempo consumo promedio por usuario en la ciudad de Popayán vs subconjunto.
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Con el fin de eliminar la medición de los usuarios sin completitud de información en los consumos, se definió un cuarto criterio donde se verifican aquellos que tuviesen más de 4 meses de consumo en el año observado, configurando así un marco muestral de 1.118 usuarios. Para determinar el tamaño de la muestra y estudiar la población objetivo, se establecieron los parámetros de cálculo usando la siguiente formula Ec.1 ⁵ , como se muestra en la Tabla III:

(1)

TABLA III.
variables y valores asignados para el tamaño de muestra

[17]

A la luz de lo anterior, con una población de 74.862 usuarios residenciales, en septiembre del año 2016 se obtuvo una muestra de 558 usuarios (95 estrato 1, 96 estrato 2, 96 estrato 3, 95 estrato 4, 93 estrato 5 y 86 estrato 6). Durante los meses de noviembre y diciembre de 2016 se realizaron 583 encuestas en 142 barrios de 295 de la ciudad de Popayán. Con la siguiente distribución: 97 estrato 1, 112 estrato 2, 97 estrato 3, 98 estrato 4, 94 estrato 5 y 85 estrato 6.

Para seleccionar las variables técnicas, socioeconómicas y socioculturales relacionadas con el uso eficiente del agua potable de los usuarios establecidos en zonas residenciales de la encuesta, fueron contrastadas contra el consumo promedio de los últimos 6 meses, obtenido en el mes de septiembre de 2016 y que se encuentra determinado por matrícula para cada unidad de vivienda visitada por los encuestadores.

El texto de la encuesta está compuesto por los siguientes capítulos: Identificación, que recoge los datos del encuestado y la dirección de la vivienda; información general, que indaga sobre características de la vivienda, medidor de agua, número de integrantes, prácticas ambientales; información básica del jefe del hogar y grupo familiar, donde se combinan datos demográficos y socioeconómicos, también actividades con uso de agua en el hogar; perfil sociocultural, relacionado con hábitos de higiene personal, pertenencia a un grupo étnico o religioso en particular y participación en celebraciones con uso de agua; ingresos familiares y actividad económica en el hogar; servicios públicos domiciliarios; sistema de abastecimiento de agua, donde hay una serie de preguntas que permiten conocer la satisfacción del cliente con la prestación del servicio de acueducto y la modificación de los hábitos entorno al uso del agua producto o no de campañas educativas.

Este análisis fue aplicado a las variables de tipo cuantitativo que hacen parte del instrumento de medición. Para ello se calcularon correlaciones de Pearson ⁶ entre el consumo promedio de los últimos seis meses (objeto de estudio) contra cada una de las variables de tipo cuantitativo; lo anterior con el fin de detectar las variables que tuvieran un grado de poder lineal significativo con el consumo (Tabla IV).

TABLA IV.
Variables Cuantitativas Con Poder Explicativo Del Consumo De Los Últimos Seis Meses.

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De 34 variables cuantitativas registradas en la encuesta resultaron 8 (Tabla IV), donde se encontró una correlación significativa al nivel 0,01, es decir, donde la correlación es diferente de cero frente a los consumos. Es importante destacar la variable de Lectura actual del medidor, pues tiene una alta correlación 0,546 y tarifa de acueducto que incluye cargo fijo y cargo por consumo, la cual tiene una correlación de 0,888, mostrando una alta dependencia con el consumo. Sin embargo, al poseer una relación directa y ser calculada a partir del valor del consumo, las consideraremos unas variables de contexto que pueden causar un efecto confuso respecto a las otras variables, y por tanto no se tendrán en cuenta para la modelación del consumo.

Para las variables de tipo cualitativo se realizó un análisis de varianza ⁷. En este proceso se estimaron los intervalos de confianza del consumo promedio de los últimos seis meses, cotejados contra las categorías de las variables cualitativas consignadas en la base de análisis. De 49 variables indagadas en la encuesta, 19 de la Tabla V funcionan de forma discriminatoria para el consumo de los últimos seis meses, en la medida que al menos unas de su categoría explican el consumo. En este orden de ideas, deberían tenerse en cuenta

TABLA V
ANÁLISIS ANOVA DE UN FACTOR DEL CONSUMO DE LOS ÚLTIMOS SEIS MESES VS. VARIABLES CUALITATIVAS DEL ESTUDIO.

como variables explicativas en la definición de los consumos de una vivienda.

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Para efectos del análisis se crearon variables categóricas a partir del consumo de los últimos seis meses como se muestra en la Tabla VI. Esta categorización obedece al percentil 33% y 66% de los datos obtenidos en la muestra para garantizar representatividad de estos subconjuntos.

TABLA VI
Criterios Para Categorización De Consumos.

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El análisis de correspondencia AC ⁸ puede realizarse entre dos variables (Análisis de correspondencias simples - ACS) o entre más de dos variables (Análisis de correspondencias múltiples - ACM). No obstante, es importante resaltar que, a medida que se incluyen variables dentro del modelo, las dimensiones creadas empiezan a perder poder discriminatorio, por lo tanto, es importante mantener un control de las variables que se van ingresando.

De esta forma se realizó un análisis de correspondencia simple entre cada una de las variables, donde se identificaron diferencias significativas en el análisis ANOVA (Tabla V) y la variable de consumo promedio de los últimos 6 meses (categorizada). Debido a la extensión de este análisis, para efectos del artículo, se elaboró la Tabla VII⁹ , donde se puede observar el resultado de la significancia de la prueba Chi-cuadrado, la cual contrasta la hipótesis nula que presupone la independencia entre ambas variables [18]; por lo tanto, las variables con una significancia menor a 0,050, indican que se rechaza la hipótesis de que ambas variables son independientes, entonces, existe relación entre sus categorías.

Posteriormente, se llevó a cabo un análisis de correspondencia múltiple, tomando como criterio una cantidad de variables suficiente que alcanzó un nivel de inercia aceptable, es decir, se tomó como referente una inercia del 0,75. Este ACM se presenta con las variables: consumo promedio de los últimos 6 meses, área de la unidad de vivienda (categorizada), estrato socioeconómico, nivel de escolaridad del jefe del hogar, quien realiza las actividades del hogar y la tenencia de jardín. La inclusión de estas variables en el modelo dio como resultado una inercia conjunta del 0,85 (explicación de la variabilidad).

TABLA VII.
Cuadro Resumen Prueba Chi-Cuadrado Análisis De Correspondencia Simple Frente Al Consumo Promedio Últimos 6 Meses.

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Para una mejor ilustración y entendimiento, en la Fig. 3 se marcaron los consumos en azul oscuro. En la variable estrato socioeconómico (púrpura) encontramos: existe mayor asociación del consumo bajo al estrato 1, el consumo moderado se relaciona con los estratos 2, 3 y 4, mientras que el consumo alto con los estratos 5 y 6. En cuanto a las actividades del hogar, se cree que el consumo es alto cuando lo realiza la empleada doméstica, también es importante resaltar que la tenencia de la empleada está relacionada con el estrato 6. En cuanto al nivel de escolaridad del jefe del hogar, el consumo bajo se relaciona con la primaria y la categoría lee y escribe; sin embargo, la secundaria, técnico o tecnológico están relacionados con el consumo medio; en oposición, los universitarios de pre y posgrado están relacionados con el consumo alto, es decir, entre más alto sea el nivel de escolaridad se consume más agua; esto sugeriría una ironía, pues entre más educado es el ciudadano más consiente debería ser del gasto. La tenencia de jardín (en azul turquesa) tiene una relación con el consumo alto, la no tenencia entre el consumo bajo y medio. También se aprecia que, a medida que aumenta el área de la unidad de vivienda (verde), aumenta el consumo.

Fig. 3.
Diagrama ACM consumo promedio últimos seis meses.
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Debido a la complejidad de las percepciones y al comportamiento de los habitantes de los hogares, con el objetivo de detectar su impacto en el consumo, se creó la necesidad de diseñar índices sintéticos para estudiar los elementos sociales [17] que afectan el proceso, los cuales, agrupando ciertas variables categóricas del estudio, permiten brindar información significativa para su comprensión.

Los índices diseñados son los siguientes:

· Índice de satisfacción al cliente: pretende medir la satisfacción del cliente, en nuestro caso, la persona encuestada sobre la percepción del servicio de agua prestado. Está conformado por las variables: frecuencia de cortes en el servicio de agua, percepción de la calidad de agua, si bebe agua de la llave, como considera el costo del servicio de agua, si conoce la certificación ISO 9001:2009 obtenida por EAAPSA y su apreciación en la mejora del servicio a raíz de esta certificación.

· Índice de hábitos de consumo: busca medir hábitos de consumo de agua en el hogar, está organizado por semana, y conformado por: el uso en la cocina, lavado de ropa (tanto en lavadora como a mano), aseo general y lavado del vehículo. Además, los aspectos relacionados con la higiene personal diaria del encuestado: número de duchas, descargas del sanitario, lavado de dientes y lavado de manos.

· Índice de aparatos: pretende medir la cantidad de aparatos que poseen las unidades de vivienda, está conformado por: sanitarios, lavamanos, lavaplatos, lavadoras, duchas, grifos, lavaderos, calentadores eléctricos, sanitarios de 20lts y duchas eléctricas.

· Índice de prácticas ambientales: mide la cantidad de prácticas ambientales aplicadas en la vivienda, está conformado por: la reutilización de aguas lluvias, reúso de aguas grises, reciclaje de residuos sólidos y la presencia de dispositivos ahorradores.

Después de su construcción, se realizó un análisis de correlación con la variable de consumo de los últimos 6 meses. Con los resultados de este modelo se pudo determinar que ninguno de los índices por si solos cuentan con suficiente poder de discriminación lineal para explicar el consumo; sin embargo, es oportuno advertir que el índice de aparatos es el índice que mejor describe el consumo; adicionalmente, la correlación es significativa según la prueba estadística. Se sometió también a cada uno de los índices a un análisis de correspondencia (AC) frente al consumo, y se aplicó una agrupación por intervalos a cada uno de estos, con el propósito de visualizar las categorías en el plano cartesiano, bajo las nuevas dimensiones creadas.

1) Índice de satisfacción del cliente vs. consumo

En este caso, las dos dimensiones en conjunto tienen una inercia de 1. Además, el modelo es significativo, dado que la significancia de la prueba chi-cuadrado es menor a 0.05, evidenciando así diferencias estadísticas entre las categorías, lo cual indica un buen ajuste del modelo de AC.

Haciendo un análisis de la Fig. 4, al ubicar cada categoría de las variables estudiadas en un plano cartesiano utilizando las dimensiones creadas a partir del AC, podemos observar que los valores altos en el índice están relacionados con el consumo bajo; por otra parte, los menores valores en el índice están relacionados con el consumo alto, indicando que la muestra recolectada, a mayor satisfacción del cliente es menor su consumo, de acuerdo con el análisis de correspondencia.

Fig. 4
Diagrama conjunto de puntos de categoría modelo índice satisfacción al cliente vs. consumo últimos seis meses
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2) Índice de hábitos vs. consumo

Del mismo modo que en el índice de satisfacción al cliente, la inercia del modelo AC para el índice de hábitos tiene un valor de 1. No obstante, el modelo no es significativo ya que la significancia de la prueba chi-cuadrado es mayor a 0,05. En la Fig. 5, el consumo bajo se relaciona notoriamente con los valores del índice más bajos; sin embargo, existe una proporción de la población con índices con valor medio relacionados con el consumo alto (72,01 a 83), esto podría indicar la no significancia de la prueba y la baja correlación detectada.

Fig. 5.
Diagrama conjunto de puntos de categoría modelo índice de hábitos vs. consumo últimos seis meses.
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3) Índice de aparatos vs. Consumo

En este caso las dos dimensiones creadas en conjunto tienen una inercia de 1, y la prueba Chi-chuadrado (0) indicando que el modelo es significativo. La Fig. 6 expone una relación proporcional donde a mayor número de aparatos es mayor el consumo.

Fig. 6.
Diagrama conjunto de puntos de categoría modelo índice de aparatos vs. consumo promedio últimos seis meses.
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4) Índice de prácticas ambientales vs. Consumo

Con respecto a las prácticas ambientales la inercia también es 1, pero el modelo no es significativo. La Fig. 7 muestra que la categoría con menor puntaje en este índice tiene mayor correlación con el consumo alto; no obstante, la categoría de mayor cantidad de prácticas ambientales se relaciona con el consumo moderado, además, donde la puntuación de prácticas ambientales registra 2 el consumo fue bajo, por tanto, el agrupamiento no representa un comportamiento lógico frente a los niveles de consumo, entonces, es la posible razón de la no significancia del modelo. Sin embargo, es claro que el consumo alto se relacionó con bajas prácticas ambientales.

Fig. 7.
Diagrama conjunto de puntos de categoría modelo índice de prácticas ambientales vs. consumo promedio últimos seis meses.
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5) Tasa de cambio vs. Consumo

Finalmente, se construyó una tasa de cambio del consumo, calculando el cambio porcentual entre el promedio del consumo del año 2015 en contraste con el 2010 para cada matrícula registrada en la encuesta. Al realizar un análisis de correlación de esta variable frente al consumo promedio de los últimos 6 meses, se encuentra un valor de r = 0,126 (Coeficiente de correlación de Pearson) que, si bien no es suficiente para explicar el consumo por sí solo, es significativo e importante valorarlo en conjunción con otras variables. Al aplicar un análisis de correspondencia, se puede constatar que la inercia es igual a 1 y la significancia es de 0, concluyendo que el modelo discrimina en buena medida la varianza de las variables analizadas.

En el caso de la tasa de cambio (Fig. 8), los mayores niveles de reducción en el consumo de los últimos 6 meses están relacionados con consumos bajos, (valores de reducción inferiores al -10%), por otra parte, los consumos moderados y altos se correlacionan con hogares donde el comportamiento de la tasa de cambio fue positivo, es decir, donde el consumo aumentó durante los últimos 5 años. Es decir, esta variable brinda información significativa para explicar el comportamiento del consumo.

Fig. 8.
Diagrama conjunto de puntos de categoría modelo Tasa de cambio vs. consumo últimos 6 meses.
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