miércoles, 4 de julio de 2012

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.

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.

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].

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.

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.

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.

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.

DINÀMICA DE SISTEMAS


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.
Además podemos decir que 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.
El objetivo básico de la Dinámica de Sistemas es llegar a comprender las causas estructurales que provocan el comportamiento del sistema. Esto implica aumentar el conocimiento sobre el papel de cada elemento del sistema, y ver como diferentes acciones, efectuadas sobre partes del sistema, acentúan o atenúan las tendencias de comportamiento implícitas en el mismo.
La Dinámica de Sistemas no  pretende predecir detalladamente el comportamiento futuro. El estudio del sistema y el ensayo de diferentes políticas sobre el modelo realizado enriquecerán el conocimiento del mundo real, comprobándose la consistencia de nuestras hipótesis y la efectividad de las distintas políticas.

IMPORTANCIA DE LA DINÀMICA 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.
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 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.
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.
En sistemas actuales tan complejos también se ve su importancia ya que encuentran a la Dinámica de Sistemas como una herramienta de análisis altamente confiable. 

Relación en los diagramas causales


En los diagramas causales existen relaciones entre variables que serán representadas por flechas, donde una variable A influencia a una variable B, un bosquejo seria A à B.
Luego de una serie de observaciones al sistema complejo que se plantea analizar su estructura, se crea el bosquejo esquemático del diagrama, habiendo discutido las relaciones que conllevan dos elementos en el sistema se pueden dividir estas relaciones en dos tipos:
La relación causal que por una relación de tipo causa – efecto, un elemento A determinara a un elemento B siendo esta relación intrínseca. El segundo tipo de relación es la correlativa, que solo existe en la ausencia de relaciones causa – efecto.

Diagramas causales


Un diagrama causal es una herramienta vital en la dinámica de sistemas. Esta herramienta plantea un bosquejo esquemático de las relaciones que existen dentro de la estructura de un sistema dinámico. En dicha estructura se resaltaran las diferentes variables de nivel, las variables de flujo y auxiliares, así como la relación entre los elementos que la conforman. Estos diagramas mostraran el comportamiento del sistema dando a conocer su estructura. 

Diferencia de la dinámica de sistemas


Lo que hace diferente al enfoque de sistemas de otros enfoques para estudiar sistemas complejos, es que emplea el pensamiento sistémico para abordar y analizar al sistema, encontrando las causalidades y bucles de retroalimentación, para luego resaltar el problema y usar una herramienta como una computadora que genera un modelo poniendo a prueba la solución planteada.

viernes, 29 de junio de 2012

Introducción de diagrama de forrester


Es un diagrama característico de la dinámica de sistemas, también denominado diagrama de flujo, facilita la escritura de las ecuaciones en el ordenador. Básicamente es una reclasificación de los elementos, consta de distintos elementos que constituyen el diagrama causal y pueden ser representados por medio de variables. Para más información descarga el documento AQUI

Introduccion bucles de retroalimentación


Es un proceso cuya señal se mueve dentro de un sistema y vuelve al principio de éste sistema en ella misma como en un bucle; está divida en dos sistemas, la retroalimentación negativa que caracteriza la homeostasis y desempeña un papel importante en conseguir y mantener la estabilidad de las relaciones y la retroalimentación positiva la cual conduce al cambio, es decir, la pérdida de estabilidad o equilibrio. Para más información descarga el documento AQUI

Interacciones entre bucles


Puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida, está presente en muchos sistemas naturales y humanos, generalmente es bipolar es decir, positivo y negativo según las condiciones medioambientales que  por su diversidad producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier sistema.

jueves, 28 de junio de 2012

Disciplinas básicas para la dinámica de sistemas.


Ludwig  Von Bertalanffy utilizó los principios expuestos en la teoría de sistemas  para explorar y explicar temas científicos y filosóficos, incluyendo una concepción humanista de la naturaleza humana, opuesta a la concepción mecanicista y robótica. La cibernética y la informática comúnmente agarradas de la mano nos han guiado hacia una gran evolución pues mientras una se ocupa de el mando, el control, las regulaciones y el gobierno de los sistemas buscando a través de un conjunto de creencias que las maquinas sean cada vez más humanas la otra estudia el tratamiento automático y racional de la información y se dice que el tratamiento es automático debido a que por ser las maquinas la que realizan el trabajo de captura, proceso y presentación de la información y lo racional viene del hecho de estar todo definido a través de programas que siguen el razonamiento humano.
Las computadoras son esenciales para enfrentar el reto de la competencia global, donde los negocios deben ser eficientes y sensibles a las necesidades y producir bienes y servicios de alta calidad a un costo siempre más bajo. Sin las computadoras, que proveen de información precisa y actualizada necesaria para tomar decisiones estratégicas y administrar los  procesos de producción, muchas compañías no podrían sobrevivir. Para más información descarga el documento AQUI

Elementos de la dinámica de sistemas


Lo más importante en este paso es considerar la evolución del sistema en el tiempo y las posibles interacciones que nos permiten observar dicha evolución. Para más información descarga el documento AQUI

Aplicación De La Dinámica De Sistemas


En un mundo actual influenciado por el constante cambio y la complejidad es muy frecuente que en el inicio de nuevos procesos se nos presente una serie de situaciones inesperadas que podrían ser habituales problemas en la ejecución de dicho proceso como el retraso en la entrega, baja calidad del producto final o muy común el incremento en los costos reales en relación al presupuesto.
Es por ello que en el ámbito empresarial son muchas las aplicaciones que se pueden presentar destacando por supuesto que la vemos más inmersa en este entorno si tomamos como punta de partida el hecho de que la Dinámica de Sistemas surge para solventar problemas y ayudar a los administradores corporativos a mejorar su entendimiento de los procesos industriales.
La Dinámica de Sistemas ofrece un marco ideal donde se pueden recoger de una forma muy clara los elementos que intervienen y las relaciones que existen entre ellos, para integrarlos en un modelo que muestre de una forma clara los puntos débiles que existen en las políticas actuales y las posibilidades de cambio que existen en ellas.
Si deseas incrementar aún más tus conocimientos y por qué no, conocer la serie de utilidades que se le atribuyen a la Dinámica de sistemas puedes descargar este documento AQUI