viernes, 8 de junio de 2012

Elementos de un sistema como caja negra: entrada, procesos, salidas y retroalimentación

Caja Negra:
La caja negra se utiliza para representar a los sistemas cuando no sabemos que elementos o cosas componen al sistema o proceso, pero sabemos que a determinadas corresponden determinadas salidas y con ello poder inducir, presumiendo que a determinados estímulos, las variables funcionaran en cierto sentido.
Las salidas de los sistemas son los resultados que se obtienen de procesar las entradas. Al igual que las entradas estas pueden adoptar la forma de productos, servicios e información. Las mismas son el resultado del funcionamiento del sistema o, alternativamente, el propósito para el cual existe el sistema.
Las entradas son los ingresos del sistema que pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información.
Las entradas constituyen la fuerza de arranque que suministra al sistema sus necesidades operativas.
Las entradas pueden ser:
- en serie: es el resultado o la salida de un sistema anterior con el cual el sistema en estudio está relacionado en forma directa.
- aleatoria: es decir, al azar, donde el termino "azar" se utiliza en el sentido estadístico. Las entradas aleatorias representan entradas potenciales para un sistema.
- retroacción: es la reintroducción de una parte de las salidas del sistema en sí mismo.
El proceso es lo que transforma una entrada en salida, como tal puede ser una máquina, un individuo, una computadora, un producto químico, una tarea realizada por un miembro de la organización, etc.
La retroalimentación se produce cuando las salidas del sistema o la influencia de las salidas del sistemas en el contexto, vuelven a ingresar al sistema como recursos o información.

La retroalimentación permite el control de un sistema y que el mismo tome medidas de corrección en base a la información retroalimentada.

Pensamiento sistemático

El pensamiento sistémico es la actividad realizada por la mente con el fin de comprender el funcionamiento de un sistema y resolver el problema que presenten sus propiedades emergentes. El pensamiento sistémico es un marco conceptual que se ha desarrollado en los últimos setenta años, para que los patrones totales resulten más claros y permitan modificarlos.
El objetivo del enfoque sistémico es representar cada organización de manera comprensiva y objetiva. Es evidente que las teorías tradicionales de la administración se han inclinado a ver a las organizaciones como un sistema cerrado, esto ha llevado a no considerar los diferentes ambientes organizacionales y la naturaleza principios de funcionamiento organizacional interno y a la consiguiente falla en el desarrollo y la comprensión de los procesos de retroalimentación (feedback), que son esenciales para las empresas en supervivencia. Anteriormente solo se tenia un micro enfoque de la organización, ya que se tenían pocas variables de la situación actual y no se tenia una relación verdadera de la pertinencia de esas variables con algunas que no consideráramos. de la dependencia organizacional respecto del ambiente, además de una excesiva concentración en los
La teoría de sistemas penetró a la teoría administrativa por dos razones básicas. Por una parte, la necesidad de sintetizar e integrar las teorías administrativas al aplicar las ciencias del comportamiento al estudio de la organización. Por otra parte, la cibernética y la teoría informática, las cuales trajeron inmensas posibilidades de desarrollo y operación de las ideas que convergían hacia una teoría de sistemas aplicada a la administración o a organizaciones vistas bajo una visión sistémica.
El holismo es la tesis que argumenta que algunas totalidades son mayores que la suma de sus partes. Este enfoque sostiene que las organizaciones y el medio ambiente funcionan como un todo integrado, además destaca que los componentes individuales de un sistema al ser reunidos para constituir una unidad funcional mayor, desarrollan cualidades que no tienen sus componentes aislados.
El enfoque gestáltico cuyo principio básico es la idea según la cual las leyes estructurales del todo determinan las partes y no a la inversa, considera que según la percepción y la cognición los seres humanos conocen y aprenden del mundo.
El concepto de sistema no es una tecnología en sí sino una resultante de ella que permite una visión comprensiva, holística y gestáltica de un conjunto de elementos complejos y le da una configuración de totalidad, que permite revelar lo general en lo particular y muestra las propiedades generales de las organizaciones para adaptarse y sobrevivir en un ambiente característico.
Una organización es un sistema creado por el hombre y esta mantiene una interacción dinámica con su ambiente y que está integrado por diversas partes relacionadas entre sí que trabajan en armonía con el propósito de alcanzar una serie de objetivos de la organización y de sus participantes. Podemos definir un sistema abierto como: Un conjunto de partes en constante interacción en un todo sinérgico u orientado hacia determinados propósitos y en permanente relación de interdependencia con el ambiente externo.
Las organizaciones constituyen una clase o tipo de sistema social, el cual se considera una clase de sistema abierto, donde estos tienen propiedades particulares y comparten otras propiedades con todos los sistemas abiertos, donde estos no se mantienen en reposo sino tienden a la elaboración y a la diferenciación. Los sistemas sociales se fundamentan en actividades estandarizadas de una cantidad de individuos, donde estas actividades son complementarias o interdependientes con respecto a alguna salida o resultado común, son repetitivas, relativamente duraderas y se hallan relacionadas en el espacio y el tiempo.
Para que se mantenga una actividad estandarizada se requiere una continua renovación del flujo de la energía que entra, lo que está garantizado en los sistemas sociales por el retorno de la energía del productoentropía interna. o resultado. El sistema abierto no se agota porque importa energía del mundo que lo rodea venciendo la
Como sistemas abiertos las organizaciones sobreviven cuando son capaces de mantener o importar grandes cantidades de energía mayores que las que devuelvan al ambiente como producto, la razón es obvia la entrada de energía en una organización se invierte directamente y se mira como salida organizacional.
La eficiencia organizacional es la relación entre las entradas de energía a una organización que salen como producto y las que salen absorbidas por el sistema, y está relacionada con la necesidad de supervivencia de la organización. La eficacia organizacional se refiere a la medida en que se maximizan todas las formas de rendimiento, que está determinado por una combinación de la eficiencia de la organización como sistema y sus éxitos en obtener condiciones ventajosas o las entradas de energía que necesite para este.

Entropia

 La entropía de un sistema es el desgaste que el sistema presenta por el transcurso del tiempo o por el funcionamiento del mismo. Los sistemas altamente entrópicos tienden a desaparecer por el desgaste generado por su proceso sistémico. Los mismos deben tener rigurosos sistemas de control y mecanismos de revisión, reelaboración y cambio permanente, para evitar su desaparición a través del tiempo.
En un sistema cerrado la entropía siempre debe ser positiva. Sin embargo en los sistemas abiertos biológicos o sociales, la entropía puede ser reducida o mejor aun transformarse en entropía negativa, es decir, un proceso de organización más completo y de capacidad para transformar los recursos. Esto es posible porque en los sistemas abiertos los recursos utilizados para reducir el proceso de entropía se toman del medio externo. Asimismo, los sistemas vivientes se mantienen en un estado estable y pueden evitar el incremento de la entropía y aun desarrollarse hacia estados de orden y de organización creciente.


Neguentropía:
 
Se puede definir como la tendencia natural de que un sistema se modifique según su estructura y se plasme en los niveles que poseen los subsistemas dentro del mismo. Por ejemplo: las plantas y su fruto, ya que dependen los dos para lograr el método de neguentropía.
Sinergesis:

Todo sistema es sinérgico en tanto el examen de sus partes en forma aislada no puede explicar o predecir su comportamiento. La sinergesis es, en consecuencia, un fenómeno que surge de las interacciones entre las partes o componentes de un sistema (conglomerado).
Este concepto responde al postulado aristotélico que dice que "el todo no es igual a la suma de sus partes". La totalidad es la conservación del todo en la acción recíproca de las partes componentes (teleología). En términos menos esencialistas, podría señalarse que la sinergesis es la propiedad común a todas aquellas cosas que observamos como sistemas.


Estabilidad Dinamica

Estabilidad dinámica.

Sucede que las fuerzas tendentes a recuperar la posición de equilibrio pueden ser tan grandes que fuercen al sistema a ir más allá de la posición inicial. En el ejemplo anterior, al soltar el huevo que habíamos tumbado en la mesa, este irá más allá de su posición de equilibrio inicial oscilando a uno y otro lado, cada vez con menor intensidad, hasta recuperar el equilibrio plenamente. Pues bien, estabilidad dinámica es la propiedad que amortigua estas oscilaciones haciéndolas cada vez menores en intensidad.
Un sistema posee estabilidad dinámica si el movimiento del sistema produce una fuerza que se opone a ese movimiento.

Homeostasis
Es la característica de un sistema abierto o de un sistema cerrado o una conjugación entre ambos, especialmente en un organismo vivo, mediante la cual se regula el ambiente interno (metabolismo), para mantener una condición estable y constante. La homeostasis es posible gracias a los múltiples ajustes dinámicos del equilibrio y los mecanismos de autorregulación y osmorregulación.
 
El concepto fue aplicado por Walter Cannon en 1926, 1929 y en 1932 para referirse al concepto de medio interno (milieu intérieur) de Claude Bernard, considerado a menudo como el padre de la fisiología, y publicado en 1865.
Tradicionalmente se ha aplicado en biología pero, dado el hecho de que no sólo lo biológico es capaz de cumplir con esta definición, otras ciencias y técnicas han adoptado también este término.


Aspectos Estructurales y Funcionales

Aspectos estructurales

Límites, depósitos y redes de comunicación.

Límites: Todo sistema resulta de un recorte de la realidad elegido y deliberadamente delimitado por un investigador en función del problema que se pretende analizar. En este sentido, los sistemas no existen como tales, sino en la mente de quienes deciden estudiar una parcela de la realidad desde un enfoque sistémico. 
De este modo, por ejemplo, es posible estudiar a una célula como sistema, o al tejido en el cual se encuentra esa célula, o al órgano del cual forma parte ese tejido, y así se podría seguir desplazando varias veces los límites. No obstante, esto no significa que cualquier conjunto de elementos pueda ser objeto de estudio desde el punto de vista sistémico, no sólo porque para ser considerado como un sistema deben establecerse entre ellos cierto tipo de interacciones, interdependencias e intercambios de energía, materiales luz de determinados propósitos, que sea estudiado con un enfoque sistémico. Un mismo objeto, como por ejemplo una pecera, puede considerarse como un adorno en cuyo caso estaremos apelando a la belleza del paisaje acuático que en ella se representa- o bien como un sistema donde se pueden analizar las entradas y salidas de materia así como las relaciones entre sus componentes y los flujos de energía. e información, sino también porque debe tener sentido, a la

Depósitos: Son aquellos componentes en los cuales se almacenan materiales, energía o información. Algunos ejemplos biológicos pueden ser las grasas del organismo o los orgánulos de almidón de las células vegetales.

Redes de comunicación: Son los elementos que permiten el intercambio de materia, energía o información entre los elementos del sistema y entre los diferentes depósitos. En el caso de que se esté estudiando un organismo animal como un sistema, los vasos sanguíneos o los haces vasculares de las plantas pueden considerarse ejemplos de redes de comunicación. Función Tal como se afirmó, dentro de un sistema las interrelaciones son importantes porque permiten analizar la dinámica de los elementos que lo conforman y se refieren a las interrelaciones entre los componentes.

Aspectos funcionales

Flujos, válvulas, roces o retardos y bucles de retroalimentación positivos y negativos.

 Flujos: Se refiere a los procesos o fenómenos dependientes del tiempo, tales como las transferencias e intercambios de energía, y se expresan en cantidades por unidad de tiempo. Los flujos hacen subir o bajar el nivel de los depósitos y circulan entre las redes de comunicación. Por ejemplo, la cantidad de sangre que fluye en cada pulsación del corazón de un mamífero y que se expresa en volumen por unidad de tiempo.

Válvulas: Regulan la velocidad de transferencia y pueden visualizarse como un centro de decisiones que recibe información y la transforma en acciones. Por ejemplo, la concentración de una hormona en sangre si el sistema de estudio es un animal.

Bucles: de retroalimentación negativa o positiva (feedback): integran los efectos de los depósitos, de las válvulas y de los flujos; mediante su estudio es posible reconocer la regulación y la estabilidad de un sistema. Tal es el caso de una población de conejos de una pradera que agota las hierbas o recursos de los que se alimenta, limitando así el crecimiento de su población. Debido a que los recursos son limitados, entonces también se reduce la población de conejos por debajo de la capacidad de carga. Consecuentemente, se recupera también la población de hierbas y el tamaño de la población de conejos vuelve a incrementarse, alcanzando un equilibrio dinámico.

Caracteristicas de los Sistemas

Características de los sistemas
Un sistema es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de interacción o Interdependencia. Cualquier conjunto de partes unidas entre sí puede ser considerado un sistema, desde que las relaciones entre las partes y el comportamiento del todo sea el foco de atención. 
Un conjunto de partes que se atraen mutuamente (como el sistema solar), o un grupo de personas en una organización, una red industrial, un circuito eléctrico, un computador o un ser vivo pueden ser visualizados como sistemas.
Realmente, es difícil decir dónde comienza y dónde termina determinado sistema. Los límites (fronteras) entre el sistema y su ambiente admiten cierta arbitrariedad. El propio universo parece estar formado de múltiples sistema que se compenetran. Es posible pasar de un sistema a otro que lo abarca, como también pasar a una versión menor contenida en él.
De la definición de Bertalanffy, según la cual el sistema es un conjunto de unidades recíprocamente relacionadas, se deducen dos conceptos: el propósito(u objetivo) y el de globalizo(o totalidad. 
Esos dos conceptos reflejan dos características básicas en un sistema. Las demás características dadas a continuación son derivan de estos dos conceptos.
a) Propósito u objetivo:
Todo sistema tiene uno o algunos propósitos u objetivos. Las unidades o elementos (u
Objetos. , como también las relaciones, definen una distribución que trata siempre de alcanzar un objetivo.
b)Globalismo o totalidad: todo sistema tiene una naturaleza orgánica, por la cual una acción que produzca cambio en una de las unidades del sistema, con mucha probabilidad producirá cambios en todas las otras unidades de éste. En otros términos, cualquier estimulación en cualquier unidad del sistema afectará todas las demás unidades, debido a la relación existente entre ellas. El efecto total de esos cambios o alteraciones se presentará como un ajuste del todo al sistema. El sistema siempre reaccionará globalmente a cualquier estímulo producido en cualquier parte o unidad. Existe una relación de causa y efecto entre las diferentes partes del sistema. Así, el Sistema sufre cambios y el ajuste sistemático es continuo. De los cambios y de los ajustes continuos del sistema se derivan dos fenómenos el de la entropía y el de la homeostasia.
e)Entropía:
Es la tendencia que los sistemas tienen al desgaste, a la desintegración, para el relajamiento de los estándares y para un aumento de la aleatoriedad. A medida que la entropía aumenta, los sistemas se descomponen en estados más simples. La segunda ley de la termodinámica explica que la entropía en los sistemas aumenta con el correr del tiempo, como ya se vio en el capítulo sobre cibernética.
A medida que aumenta la información, disminuye la entropía, pues la información es la base de la configuración y del orden. Si por falta de comunicación o por ignorancia, los estándares de autoridad, las funciones, la jerarquía, etc. de una organización formal pasan a ser gradualmente abandonados, la entropía aumenta y la organización se va reduciendo a formas gradualmente más simples y rudimentarias de individuos y de grupos. De ahí el concepto de negentropía o sea, la información como medio o instrumento de ordenación del sistema.
d) Homeostasis:
Es el equilibrio dinámico entre las partes del sistema. Los sistemas tienen una tendencia adaptarse con el fin de alcanzar un equilibrio interno frente a los cambios externos del medio ambiente.
La definición de un sistema depende del interés de la persona que pretenda analizarlo. Una organización, por ejemplo, podrá ser entendida como un sistema o subsistema, o más aun un supersistema, dependiendo del análisis que se quiera hacer: que el sistema
Tenga un grado de autonomía mayor que el subsistema y menor que el supersistema.
Por lo tanto, es una cuestión de enfoque. Así, un departamento puede ser visualizado como un sistema, compuesto de vario subsistemas(secciones o sectores) e integrado en un supersistema(la empresa), como también puede ser visualizado como un subsistema compuesto por otros subsistemas(secciones o sectores), perteneciendo a un sistema
(La empresa), que está integrado en un supersistema (el mercado o la comunidad. Todo depende de la forma como se enfoque.
El sistema totales aquel representado por todos los componentes y relaciones necesarios para la realización de un objetivo, dado un cierto número de restricciones. El objetivo del sistema total define la finalidad para la cual fueron ordenados todos los componentes y relaciones del sistema, mientras que las restricciones del sistema son las limitaciones introducidas en su operación que definen los límites (fronteras) del sistema y posibilitan explicar las condiciones bajo las cuales debe operar
El término sistema es generalmente empleado en el sentido de sistema total.
Los componentes necesarios para la operación de un sistema total son llamados subsistemas, los que, a su vez, están formados por la reunión de nuevo subsistemas más detallados. Así, tanto la jerarquía de los sistemas como el número de los subsistemas dependen de la complejidad intrínseca del sistema total.
Los sistemas pueden operar simultáneamente en serie o en paralelo.
No hay sistemas fuera de un medio específico (ambiente): los sistemas existen en un medio y son condicionados por él.
Medio (ambiente) es el conjunto de todos los objetos que, dentro de un límite específico pueden tener alguna influencia sobre la operación del Sistema.
Los límites (fronteras) son la condición ambiental dentro de la cual el sistema debe operar.


Tipos de Sistemas:

Según la complejidad de las partes o elementos que lo componen
• Simple: se puede identificar partes o elementos
• Complejo: constituido de subsistemas donde cada uno puede estar formado de partes o de otros subsistemas

De acuerdo al modo de constitución o material:
• Físico: los componentes son palpables, se puede tocar a través de los sentidos (tacto).
• Abstracto: constituido por componentes, conceptos, términos abstraídos de la realidad


De acuerdo al movimiento:
• Estáticos: no tienen movimiento
• Dinámicos: tienen movimiento


De acuerdo a su naturaleza:
• Vivos: tienen vida
• Inertes: carecen de vida

De acuerdo al intercambio con el medio:
• Abierto: tienen intercambio con el medio
• Cerrado: no tienen intercambio con el medio

De acuerdo a su origen:
• Natural: su origen no depende del hombre.
• Artificial: depende de otro sistema, creado por el hombre.

De acuerdo a la cibernética:
• Regulado: tiene retroalimentación
• No regulado: no tiene retroalimentación

De acuerdo a la dualidad de los sistemas.
• Excluyente: una u otra no pueden existir al mismo tiempo.
• Complementaria: puede existir uno y al otro mismo tiempo.


Nocion de Sistemas


Dinamica de Sistemas 
La dinámica de sistemas aparece en un momento histórico en el que se desarrollan unos determinados movimientos de tipo científico y tecnológico, y resulta influida, y hasta cierto punto condicionada, por algunos de éstos desarrollos científicos a los que se puede considerar íntimamente ligada. Al mismo tiempo la dinámica de sistemas pretende resolver una clase determinada de problemas prácticos" (2)
Tres disciplinas básicas para la dinámica de sistemas
Cibernética
Wiener propone la cibernética (del griego Kybernos: timón, gobierno, control) como la disciplina que "estudia la comunicación y el control tanto en el animal como en la máquina".
Ahora bien, los mecanismos de control constan de los cuatro elementos siguientes:
a. Una meta u objetivo deseado.
b. Un mecanismo de medición del desempeño o estado actual del sistema.
c. Un mecanismo de comparación, para conocer la diferencia entre a. y b.; y
d. La toma de decisiones para emprender acciones, que afectarán al desempeño del sistema. (a.), lo cual nos conduce a la realimentación (Feedback, en inglés. Favor no utilizar retroalimentación, por razones de higiene), y en realimentación han parado los más recientes definiciones de cibernética.
Informática
La informática nacida a partir de la aparición y popularización del computador pretende " hacer fácil y fecundo el empleo del computador.
Teoría General de Sistemas
La Teoría General de Sistemas proporcionó un poderosísimo lente para ver el Universo. El enfoque sistémico derriba las barreras tradicionales de diferentes disciplinas y propone un nuevo orden para la observación y la comprensión. El modelado, la transdisciplinaridad, la transferencia de resultados entre campos de la ciencia. El "paradigma de sistemas" (toma una visión globalizadora, lidiar con el todo (holístico), en lugar del enfoque analítico tradicional, tomar en cuenta la interacción como elemento determinante del todo.
Origen histórico de la dinámica de sistemas
El origen de la Dinámica de Sistemas se encuentra ligado al desarrollo de una aplicación práctica para la compañía Sprague Electric. Esta compañía es una empresa que se dedicaba a la fabricación de componentes electrónicos de alta precisión. Normalmente, sus clientes son empresas de material electrónico destinado a usuarios altamente especializados. Por la naturaleza del mercado, constituido por unos pocos clientes fuertes, cabría esperar que el flujo de pedidos se mantuviese aproximadamente constante" (2) En aquel momento, finales de la década de los cuarenat e inicios de los cincuenta, los componentes demandados eran tubos de vacío, como los que podemos ver en los viejos televisores o radios.
Sin embargo, había desconcertantes oscilaciones en lo flujos de pedidos, y en consecuencia, oscilaciones en los inventarios de materias primas y productos terminados.
Se encargó del estudio de este problema a un equipo del Instituto Tecnológico de Massashusets, a cuyo se frente estaba el Jay W. Forrester. Luego de intentos infructuosos con diversas técnicas de investigación de operaciones, llegando a construir un modelo muy complejo, Forrester observó como jugaban un papel muy importante en el problema las estructuras de realimentación de la información y como la combinación de retrasos en la transmisión de información con la estructura de realimentación, tenían, en gran medida, que ver con las oscilaciones.
Partiendo de esos resultados, Forrester sistematizó sus ideas, dando lugar a la dinámica industrial, y a finales de los 50 tenía varias aplicaciones desarrolladas.
En los sesenta, Forrester publica la Dinámica Urbana, y luego fue requerido, por el Club de Roma, a través de su Presidente, Aurelio Peccei, para modelar la dinámica del mundo.
Como consecuencia de esta evolución en la aplicación, la denominación fue cambiada por la de Dinámica de Sistemas, que se emplea hasta ahora.