El principal objetivo de la tesis doctoral fue desarrollar una metodología para determinar los factores suficientes y necesarios para alcanzar objetivos específicos en la gestión patrimonial de alcantarillados, teniendo en cuenta la cantidad y calidad de la información disponible. El documento consta de cuatro partes: Parte A consiste en el marco teórico de los principales conceptos, pruebas, métodos, y métricas utilizados como base para desarrollar la metodología propuesta; Parte B contiene la descripción de los materiales (casos de estudio y herramientas computacionales) y los argumentos científicos de los modelos escogidos para desarrollar la metodología propuesta; Parte C es la más importante parte del documento, ya que describe las herramientas desarrolladas que apoyan la gestión patrimonial de alcantarillados y la metodología propuesta; y por último Parte D ilustra los resultados de las herramientas desarrolladas y la aplicación de la metodología propuesta a dos casos de estudio (Bogotá y Medellín). Las principales contribuciones de la tesis doctoral son: (i) una metodología basada en redes bayesianas para seleccionar un modelo rentable para apoyar la gestión patrimonial de activos como una herramienta de selección de atributos; (ii) métricas de desempeño vinculadas con objetivos en gestión patrimonial de alcantarillados; (iii) una metodología de optimización para modelos basados en aprendizaje de máquina para encontrar los hiper-parámetros óptimos para alcanzar objetivos de gestión; y finalmente (iv) la construcción de modelos de deterioro basados en diferentes métodos estadísticos y de aprendizaje de máquina en diferentes casos de estudio evaluado las predicciones a partir de diferentes perspectivas.