trabajo de dinamica de sistemas
TRANSCRIPT
UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI
FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS Y DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA DE INGENIERIA DE SISTEMAS
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
“IMPORTANCIA Y UTILIDADES DE LA
DINAMICA DE SISTEMAS”
Alumno : Miranda Torres Russell Jhimy Curso : Dinámica de Sistemas Ciclo : VII Docente : Ing. Freddy Ferrari Fernández
2014
INTRODUCCIÓN
La Dinámica de Sistemas es un enfoque para entender el comportamiento de
sistemas complejos a través del tiempo. Lidia con ciclos de realimentación interna
y retrasos en los tiempos, mismos que afectan el comportamiento del sistema total.
Lo que hace diferente al enfoque de dinámica de sistemas de otros enfoques para
estudiar sistemas complejos, es el uso de ciclos de realimentación, y el empleo de
modelos matemáticos. Estos elementos, que se describen como sistemas
aparentemente simples, despliegan una desconcertante no linealidad.
La Dinámica de Sistemas aplica métodos de sistemas duros, básicamente las ideas
de realimentación y sistema dinámico, junto con la teoría de modelos en el espacio
de estados y procedimientos de análisis numérico. Por tanto, sería una metodología
más entre las de sistemas duros. Sin embargo, en su punto de mira están los
problemas no estructurados (blandos), como los que aparecen en los sistemas
socioeconómicos.
INDICE
1. DINÁMICA DE SISTEMAS ............................................................................ 1
1.1 Orígenes ................................................................................................. 1
1.2 Definición ................................................................................................ 1
2. IMPORTANCIA DE LA DINÁMICA DE SISTEMAS ....................................... 2
2.1 Importancia ............................................................................................. 2
3. UTILIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS ........................................... 2
4. HERRAMIENTAS PARA MODELAR DINAMICA DE SISTEMAS .................. 3
4.1 Simulación de un modelo de Dinámica de Sistemas .............................. 3
4.2 Software Evolución ................................................................................. 4
5. LA QUINTA DISCIPLINA Y EL PENSAMIENTO SISTEMICO ....................... 6
5.1 El Pensamiento Sistémico. ..................................................................... 6
La Dinámica de Sistemas estudia las cosas y su cambio con el tiempo, cosas que
influyen, lo que la mayoría de las personas encuentran que es importante. Se utiliza
la simulación por computadora, tomando los conocimientos que ya tenemos acerca
de los detalles que hay en el mundo que nos rodea y nos muestra porque nuestros
sistemas sociales y físicos se comportan de la manera que los hacen.
Jay W. Forrester
1
1. DINÁMICA DE SISTEMAS
1.1 Orígenes
La Dinámica de Sistemas nace en los años de 1950 de la mano del
Ingeniero electrónico Jay W. Forrester, como una metodología basada
en el comportamiento de sistemas mediante la construcción de un
modelo de simulación informática que ponga de manifiesto las
relaciones entre la estructura del sistema y su comportamiento.
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.
1.2 Definición
Es una metodología para la construcción de modelos de simulación
para sistemas complejos, como los que son estudiados por las
ciencias sociales, la economía o la ecología. La Dinámica de Sistemas
aplica métodos de sistemas duros, básicamente las ideas de
realimentación y sistema dinámico, junto con la teoría de modelos en
el espacio de estados y procedimientos de análisis numérico. Por
tanto, sería una metodología más entre las de sistemas duros. Sin
embargo, en su punto de mira están los problemas no estructurados
(blandos), como los que aparecen en los sistemas socioeconómicos.
La Dinámica de Sistemas es una metodología que ayuda a visualizar,
pensar, analizar y comprender el comportamiento de sistemas,
permitiendo la creación de modelos de simulación, para conocer la
evolución futura de dichos sistemas. Lo que busca la Dinámica de
Sistemas es la solución de problemas, minimizando los riesgos y
consecuencias no esperadas, y su fin es comprender las causas
estructurales que provocan el comportamiento del sistema.
Al hablar de dinámica de un sistema nos referimos a que las distintas
variables que podemos asociar a sus partes sufren cambios a lo largo
2
del tiempo, como consecuencia de las interacciones que se producen
en ellas. Su comportamiento vendrá dado por el conjunto de
trayectorias de todas las variables, que suministra algo así como una
narración de lo acaecido en el sistema.
2. IMPORTANCIA DE LA DINÁMICA DE SISTEMAS
2.1 Importancia
La Dinámica de Sistemas busca la solución de problemas,
minimizando los riesgos y consecuencias no esperadas y, su fin es
comprender las causas estructurales que provocan el comportamiento
del sistema.
La importancia de la Dinámica de Sistemas radica en que nos ayuda
a visualizar, pensar, analizar y comprender el comportamiento de
sistemas, permitiendo la creación de modelos de simulación para
conocer la evolución futura de estos sistemas.
La importancia de la Dinámica de Sistemas radica en la ayuda de
toma de decisiones, con respecto a temas y situaciones de nuestra
sociedad actual, las cuales buscan mejorar y prevenir futuros cambios
o comportamientos dentro de organizaciones, medios, sistemas, etc.
Su gran importancia es también visible en sus aplicaciones y uso en
el análisis de sistemas ecológicos, sociales y económicos que la han
hecho indispensable en la toma de decisiones dentro de la industria.
3. UTILIDADES DE LA DINAMICA DE SISTEMAS
Originalmente la Dinámica de Sistemas fue desarrollada para ayudar
a los administradores corporativos a mejorar su entendimiento de los
procesos industriales y actualmente es usada en el sector público y
privado para el análisis y diseño de políticas.
3
Medio ambiente: dentro de esta, la Dinámica de Sistemas parte del
punto de referencia de un sistema degradado para dar posibles
soluciones y tratar de restaurarlo, aquí se incluyen fenómenos como
cambio climático, contaminación y las consecuencias que trae el
hombre al ambiente.
Sistema social: estos son esencialmente dinámicos, esto significa
que varían en su conformación con el paso del tiempo. La variable
tiempo no puede ser separada de la consideración de un sistema
social, dado que una de las características fundamentales de éste es
la retroalimentación. La Dinámica de Sistemas ayuda a ver y
comprender el comportamiento de las personas en diferentes ámbitos
de la vida.
Poblaciones biológicas: la Dinámica de Sistemas en este caso
ayuda a determinar la densidad de la población, como influye el clima
y los diversos factores del medio ambiente en dicha población.
4. HERRAMIENTAS PARA MODELAR DINAMICA DE SISTEMAS
4.1 Simulación de un modelo de Dinámica de Sistemas
Simular un modelo elaborado con la metodología de la dinámica de
sistemas implica en primer término, reproducir en la computadora el
comportamiento del sistema real modelado.
Mediante el proceso de simulación se logran varios objetivos
importantes:
Identificar los elementos ante cuyas variaciones el sistema es
más sensible.
Probar nuestras hipótesis o apoyar nuestras decisiones
referidas a cambios en las políticas que determinan el
comportamiento del sistema, sin operar directamente sobre el
sistema real.
analizar los efectos a mediano y largo plazo de la
instrumentación de cambios en el sistema.
4
explicar clara y concretamente las acciones a tomar con la
simulación se obtendrán los diferentes estados del sistema en
cada unidad de tiempo y correspondientes a cada cambio en
sus parámetros.
4.2 Software Evolución
Evolución es un software que permite modelar y simular con Dinámica
de Sistemas, para su desarrollo se han utilizado técnicas de
Programación Orientadas a Objetos (POO), diseño basado en
componentes, patrones de diseño y el Lenguaje Unificado de
Modelado (UML).
¿Cómo inicio el Software Evolución?
El software Evolución inició como una propuesta del profesor Hugo
Hernando Andrade Sosa, fundador del grupo SIMON de Investigación
en Modelado y Simulación d3 la UIS. A evolución le antecede, en el
año de 1990 y en el marco del trabajo de investigación de maestría
en informática titulada “Dinámica de sistemas aplicada a la simulación
de algunos fenómenos de transporte” (primer trabajo de Dinámica de
sistemas realizado en la UIS)
Modelados
5
Versiones de Evolución
EVOLUCIÓN 1.0
EVOLUCIÓN 2.0
EVOLUCIÓN 3.0
EVOLUCIÓN 3.5
EVOLUCIÓN 4.0
EVOLUCIÓN 4.1
Características de Evolución
1. Administración: Esta característica le permite al usuario asignar
un nombre al proyecto desarrollado, una descripción del modelo,
registrar su nombre como autor y establecer una contraseña
condicionando el modelo bajo sus intereses para cuando otro
usuario quiera acceder a él.
2. Modelado: Cuenta con dos espacios de trabajo para realizar los
proyectos, el Editor de Diagramas de Influencias y el Editor de Flujo-Nivel.
6
El Editor de Diagramas de Influencias muestra las relaciones
de influencia entre las variables del modelo.
El Editor de Flujo-Nivel permite elaborar el modelo de
simulación, es decir, el modelo suministrado al motor de
Evolución para realizar la simulación.
3. Análisis de Sensibilidad: Cuenta con un módulo que apoya al
modelador en la realización de Análisis de Sensibilidad. Este
módulo le permite generar una simulación en la cual se seleccionan
las variables o parámetros a evaluar y los criterios de simulación
definidos por el usuario.
4. Inclusión de Funciones: Cuenta con más de 65 funciones,
incluidas en el paquete básico, además de los signos de
operaciones y de condiciones. Adicionalmente, permite agregar
nuevas funciones desarrolladas por el usuario.
5. Componente FIS: le permite al modelador implementar relaciones
de no linealidad entre variables en términos verbales, es decir,
tratar información imprecisa.
6. Creación de Animadores: Permite construir diferentes formas de
presentación de los resultados, haciendo uso de etiquetas e
imágenes. Además de esto le permite incluir controles para
interactuar con la simulación como por ejemplo pausar, detener,
continuar con la simulación o cambiar valores de algunas variables.
5. LA QUINTA DISCIPLINA Y EL PENSAMIENTO SISTEMICO
5.1 El Pensamiento Sistémico.
El pensamiento sistémico es la actitud del ser humano, que se basa
en la percepción del mundo real en términos de totalidades para su
análisis, comprensión y accionar, a diferencia del planteamiento del
método científico, que sólo percibe partes de éste y de manera
inconexa.
El pensamiento sistémico se caracteriza en decir que el todo puede
ser más, menos o igual que la suma de las partes, es una filosofía
7
basada en los sistemas modernos buscando llegar a objetivos tácticos
y no puntuales.
La tecnología que inspira el pensamiento sistémico es la que se utiliza
con los mísiles teledirigidos, en donde aunque el objetivo o meta
específica sea movible se tiene la capacidad de llegar a dicho objetivo
de varias maneras.
El pensamiento sistémico es una disciplina para ver totalidades, un
marco para ver interrelaciones en vez de cosas para ver patrones de
cambio en vez de "instantáneas" estáticas, conjunto de principios
generales destilados en el siglo veinte que abarca campos diversos
es también un conjunto de herramientas y técnicas específicas que se
originan en dos ramificaciones: el concepto de la realimentación
"cibernética" y la teoría del servomecanismo procede de la ingeniería
y es una sensibilidad hacia las interconexiones sutiles que confieren
los sistemas vivientes su carácter singular. La práctica del
pensamiento sistémico comienza con la comprensión del concepto
"retroalimentación" que muestra como los actos pueden reforzarse o
contrarrestarse entre sí. Se trata de reconocer tipos de estructuras
recurrentes. El pensamiento sistémico ofrece un rico lenguaje para
describir una vasta gama de interrelaciones y patrones de cambio lo
cual ayuda a ver los patrones más profundos que subyacen a los
acontecimientos y los detalles.
Círculos de causalidad forman la realidad y el querer ver las cosas en
líneas es una de las razones de esta fragmentación, el lenguaje
modela la percepción lo que se ve depende que como este preparado
para verlo, en el pensamiento sistémico el concepto de
retroalimentación alude a todo el flujo reciproco de influencia, es un
axioma de toda influencia es "causa" y "efecto" nunca hay influencia
en una sola dirección por último el concepto de retroalimentación
ilumina las limitaciones del nuevo lenguaje cuando se trata de
describir un sistema se convierte torpe por el uso de este lenguaje.
8
Hay dos tipos de retroalimentación: de refuerzo y de equilibrio
(compensadora) el primero es un motor de crecimiento cuando se
encuentra en una situación de crecimiento pero también puede
presentarse un crecimiento en decadencia. La retroalimentación
compensadora opera cuando hay una conducta hacia las metas, si la
meta es no moverse la retroalimentación controladora actúa con un
paro total, si la meta es moverse la retroalimentación se mueve de
acuerdo a las necesidades de la meta la cual es un objetivo explícito.
Las demoras pueden tener un efecto positivo si se reconocen y
trabajan con ellas, las demoras no reconocidas también pueden a la
inestabilidad y al colapso, especialmente cuando son prolongadas.
La retroalimentación reforzadora, la retroalimentación compensadora
y las demoras son muy simples, constituyen los ladrillos de los
"arquetipos sistémicos", estructuras más complejas que se repiten
una y otra vez en la vida personal u laboral.
El pensamiento sistémico abarca una amplia y heterogénea variedad
de métodos, herramientas y principios, todos orientados a examinar
la interrelación de fuerzas que forman parte de un proceso común.
Este campo incluye la cibernética y la teoría del caos, la terapia
guestáltica, la obra de Gregory Bateson, Russel Ackoff, Eric Trist,
Ludwig Von Bertallanfy y el Santa Fe Institute, y una docena de
técnicas prácticas para graficación de procesos. Estos diversos
enfoques comparten una idea rectora: la conducta de todos los
sistemas sigue ciertos principios comunes, cuya naturaleza estamos
descubriendo y analizando.
Pero hay una forma del pensamiento sistémico que se ha vuelto
sumamente valiosa como idioma para describir el logro de un cambio
fructífero en las organizaciones. Esta forma, llamada “dinámica de
sistemas”, fue desarrollada por Jay Forrester y sus colegas en el MIT
(Massachusetts Institute of Technology) en los últimos cuarenta años.
Los métodos y herramientas que describimos en esta parte del libro -
eslabones y ciclos, arquetipos, modelación stock-and-flow - tienen sus
raíces en la dinámica de sistemas, que permite comprender que los
9
procesos complejos de realimentación pueden generar conductas
problemáticas dentro de las organizaciones y los sistemas humanos
de gran escala.
Sistema
Un sistema es una totalidad percibida cuyos elementos se
“aglomeran” porque se afectan recíprocamente a lo largo del tiempo y
operan con un propósito común. La palabra deriva del verbo griego
sunistánai, que originalmente significaba “causar una unión”. Como
sugiere este origen, la estructura de un sistema incluye la percepción
unificadora del observador.
Como ejemplos de sistemas podemos citar los organismos vivientes
(incluidos los cuerpos humanos), la atmósfera, las enfermedades, los
nichos ecológicos, las fábricas, las reacciones químicas, las entidades
políticas, las comunidades, las industrias, las familias, los equipos y
todas organizaciones. Usted y su trabajo son elementos de muchos
sistemas diferentes.
Estructura sistémica
Algunos piensan que la “estructura” de una organización es el
organigrama. Otros piensan que “estructura” alude al diseño del flujo
de trabajo y los procesos empresariales. Pero en el pensamiento
sistémico la “estructura” es la configuración de interrelaciones entre
los componentes claves del sistema. Ello puede incluir la jerarquía y
el flujo de los procesos, pero también incluye actitudes y
percepciones, la calidad de los productos, los modos en que se toman
las decisiones, y cientos de factores más.
Las estructuras sistémicas suelen ser invisibles, hasta que alguien las
señala. Por ejemplo, en un gran banco que conocemos, cada vez que
el “coeficiente de eficiencia” desciende dos puntos, se ordena a los
departamentos que recorten los gastos y despidan gente. Pero
cuando se pregunta a los empleados del banco que significa el
coeficiente de eficiencia, la respuesta es “sólo un número que
usamos”. Si uno pregunta “¿Qué sucede si esto cambia?”, comienzan
10
a ver que cada elemento forma parte de una o más estructuras
sistémicas.
La palabra estructura deriva del latín struere, “construir”. Pero las
estructuras de los sistemas no se construyen necesariamente a
sabiendas. Se construyen a partir de opciones que la gente realiza
consciente o inconscientemente a lo largo del tiempo.