Simbología del diagrama de Forrester

El diagrama de forrester proporcionan una representacion grafica de los sistemas dinamicos, modelando cualitativamente las relaciones entre las partes mediante simbolos que corresponden a una interpretacion hidrodinámica del sistema. 

Los niveles corresponden a las variables de estado de la teoría de sistemas  y representan las variables cuya evolución es significativa para el estudio del sistema. Los niveles acumulan material a través de los canales de material, que son controlados por las válvulas. El flujo de la materia es estrictamente conservativo. 

Las válvulas (variables de flujo) definen el comportamiento del sistema, ya que determinan la velocidad del flujo de materia (a través de los canales de material) de acuerdo a un conjunto de ecuaciones asociadas. Las ecuaciones dependen de la información que las válvulas reciben del sistema (niveles, variables auxiliares y parámetros) y del entorno (variables exógenas). La información se transmite instantáneamente a través de los canales de información.

 

Las válvulas auxiliares corresponden a pasos intermedios en el cálculo de las funciones asociadas a las válvulas; se utilizan para simplificar el proceso, bien porque ciertos cálculos matemáticos se emplean en varias ecuaciones o bien porque tienen cierto significado o interpretación física que puede ser interesante observar, pero en cualquier caso no aportan más potencia de modelado.

Las nubes representan fuentes y sumideros, es decir, una no determinada (infinita) cantidad de material, y las constantes (parámetros) representan simplemente valores fijos del sistema.  

La interacción del sistema con el exterior se representa con las variables exógenas, cuya evolución se supone independiente a la del sistema. 

Los retrasos pueden afectar a la transmisión del material o de o de información, pero en ambos casos tampoco introducen mayor capacidad descriptiva; ya que simplemente en notación compacta los elementos que reproducen el retraso.

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Introduccion a la dinamica de sistemas

     La Dinámica de Sistemas 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 es un enfoque para entender el comportamiento de sistemas complejos a través del tiempo.

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Historia de la dinámica de sistemas

     A lo largo de los años cincuenta comenzó a fraguarse en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) una destacada metodología de sistemas, la Dinámica de Sistemas. Jay W. Forrester, ingeniero electrónico, había pasado del Laboratorio de Servomecanismos, donde inventó las memorias magnéticas de núcleos de ferrita, a coordinar un gran proyecto de defensa, el sistema SAGE (Semi-Automatic Ground Equipment). En la realización de este sistema de alerta en tiempo real se percató de la importancia del enfoque sistémico para concebir y controlar entidades complejas como las que surgen de la interacción de hombres y máquinas.

     La Dinámica de Sistemas alcanzó gran difusión durante los años setenta al servir de base para los estudios encargados por el Club de Roma a Forrester y su equipo para valorar el efecto del crecimiento de la población y de la actividad humana en un mundo de recursos limitados. El propio Forrester dirigió la confección de un modelo inicial del mundo [World Dynamics, 1971] a partir del cual se realizaría más tarde el informe definitivo [The Limits to Growth, 1973], dirigido por D. L. Meadows y financiado por la Fundación Volkswagen. Un segundo informe, también utilizando Dinámica de Sistemas, sería encargado posteriormente a Mesarovic y Pestel [Mankind at the Turning Point, 1974].

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Modelos y su ayuda en la toma de decisiones

Un modelo es una representación de una realidad en la que los elementos que la componen deben ser aquellos considerados los más relevantes para la estructura del modelo, este modelo representa solamente una parte de la realidad. Estos cobran importancia al momento de solventar un problema en una entidad bastante compleja, esto se debe a que su principal función es la de predecir el comportamiento de un sistema o entidad modelada.

 En un modelo se trata de representar a una entidad con la finalidad de observar su comportamiento de una manera más efectiva y económica que en el mundo real, en un modelo se abstraen las variables que influyen en el problema que presente la entidad, se hacen una serie de pruebas para observar el comportamiento del modelo y partiendo de su comportamiento, se pueden tomar decisiones que mejoren la problemática que afecta a la entidad.

                Para la construcción de modelos en la dinámica de sistemas, se deben considerar las siguientes fases:

      Conceptualización

·         Descripción verbal

·         Definición precisa del modelo en el tiempo

·         Diagrama causal

      Formulación

·         Construcción del diagrama de Forrester

·         Establecimiento de las ecuaciones para la simulación

      Análisis y evaluación

·         Análisis del modelo (comparación, análisis de sensibilidad, análisis de políticas).

·         Evaluación, comunicación e implementación.

Modelos estáticos: estos modelos no toman en cuenta el paso del tiempo dentro del proceso, describen un sistema, en términos de ecuaciones matemáticas, donde el efecto potencial de cada alternativa es evaluado a través de ecuaciones. La actuación del sistema es determinada sumando los efectos individuales.

Modelos dinámicos: en este tipo de modelo si se toma en cuenta el transcurso del tiempo en el proceso, son una representación de la conducta dinámica de un sistema, mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos.

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Simulación

    La simulación implica el diseño de modelos aplicados a entidades o sistemas, al cual se le deben aplicar una serie de pruebas con la finalidad de predecir comportamientos o acciones que pueda presentar la entidad en el mundo real al transcurrir el tiempo. En síntesis, la simulación corresponde a la parte experimental del modelo, partiendo del experimento se pueden responder muchas preguntas que ayudan a la toma de decisiones, por ejemplo: un inversionista que desea escoger entre dos tipos de acciones bursátiles, él desea saber cuál de los dos tipos de acciones es más riesgosa.

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Pensamiento sistémico en la dinámica de sistemas.

El pensamiento sistémico se puede considerar como una técnica altamente conceptual basado en la dinámica de sistemas. Provee maneras de entender a los asuntos empresariales mirando los sistemas como ciclos que contienen o conducen a un error.  Su objetivo es el de producir un cambio de enfoque en la organización, para ello nos ayuda a ver mas allá de las cadenas causa efectos que se puedan presentar en la organización, mostrando la relación que hay entre las pequeñas partes que conforman el sistema. También es de mucha utilidad porque ayuda a ver los procesos de cambios en vez de fotografías estáticas.

El pensamiento sistémico está orientado a observar o conocer la manera de cómo se interrelacionan todas las pequeñas partes que conforman un sistema, para lo cual cuentan con una diversa serie de métodos, herramientas y principios.

La dinámica de sistemas como una forma de pensamiento sistémico se ha vuelto una valiosa herramienta para describir logros en los cambios fructíferos en las organizaciones.

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BIOGRAFIA DE JAY WRIGHT FORRESTER

Jay Wright Forrester nace en 1918 en Anselmo, Nebraska, EUA, y después de haber obtenido el título de Ingeniero Eléctrico en la Universidad de Nebraska, continuó sus estudios en el MIT, Forrester inventó la memoria de acceso aleatorio del magnético-corazón durante la primera onda de calculadoras numéricas modernas, también inició el campo de la dinámica del sistemas, análisis del comportamiento de sistemas. Él persigue tres intereses principales basados en dinámica del sistema: el modelo nacional de la dinámica del sistema, que genera los modos observados principales del comportamiento económico; una nueva educación de la gerencia basada en la complejidad inherente, dinámica de todas las partes relacionadas de una corporación y las trae en un sistema unificado; y dinámica del sistema como metodología para dar la cohesión, el significado, y la motivación a la educación de la Pre Universidad. Él comenzó su carrera como ingeniero eléctrico que trabajaba en los servomecanismos y las calculadoras numéricas en grande. El era responsable del diseño y de la construcción del torbellino I, una de las primeras calculadoras numéricas de alta velocidad.

En 1956, Forrester comenzó en un grupo de Dinámica de Sistemas en la escuela de Sloan y con ella, el campo de la dinámica del sistema. Los cinco libros que él ha escrito en dinámica del sistema están disponibles en las comunicaciones de Pegasus ensartan, Massachusetts. Ya profesor de la Sloan School of Management del MIT, Forrester crea en 1961la dinámica industrial (Industrial Dynamics). Su objetivo: considerar las empresas como sistemas cibernéticos, para simular (e intentar prever) su comportamiento. En 1964, enfrentado con problemas del crecimiento y degeneración de las ciudades, extiende la dinámica industrial a la de los sistemas urbanos (Urban Dynamics).

 Finalmente en 1971, generaliza sus anteriores trabajos creando una nueva disciplina, la «dinámica de los sistemas», y publica la obra World Dynamics. Este libro servirá de base a los trabajos de Dennis H. Meadows y de su equipo sobre los límites del crecimiento. Financiados por el Club de Roma, estos trabajos habrían de tener el eco mundial de todos conocido, bajo el nombre de Informe del MIT Jay W. Forrester planteaba que el mundo está lleno de sistemas, la mayoría de los cuales pueden ser modificables utilizando diagramas que expliquen a grandes rasgos el funcionamiento de los mismos. No obstante, los problemas sociales resultan ser sistemas con una gran cantidad de variables y sumamente complejos. Por ello, Forrester propone la utilización de ordenadores para la simulación de sistemas reales a través de la formulación de modelos traducibles a programas informáticos, mediante los cuales el modelo es puesto a prueba y, en su caso, aprovechado. El uso de los ordenadores se hace necesario puesto que, sin una elevada capacidad de cálculo computacional, no es posible probar y analizar dichos modelos. Con esta metodología, se asume que el ser humano pueda aspirar a predecir el comportamiento de sistemas tan complejos como las sociedades, un logro que depende de la calidad de los modelos.

Actualmente se encuentra trabajando en el proyecto modelo nacional, un modelo de la computadora grande de la economía de los E.E.U.U. Él es también el director de la

Dinámica del sistema en el proyecto de la educación (SDEP), que está desarrollando maneras de utilizar la dinámica y la computadora del sistema que modelan como fundación para una nueva clase de jardín de la infancia.

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