Teoria de sistemas



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TEORIA DE SISTEMAS
La Teoría de Sistemas es el estudio interdisciplinario de los sistemas, en general, con el propósito de dilucidar los principios que pueden ser aplicados a todo tipo de sistemas en todos los niveles anidados en todos los campos de la investigación.

Entre W. Ross Ashbyy Norbert Wienerdesarrollaron la teoría matemática de la comunicación y control de sistemas a través de la regulación de la retroalimentación (cibernética), que se encuentra estrechamente relacionada con la Teoría de control. En 1950 Ludwig vo Bertalanffy plantea la Teoría general de sistemas. En 1970 René Thom y E.C. Zeeman plantean la Teoría de las catástrofes, rama de lasmatemáticas de acuerdo con bifurcaciones en sistemas dinámicos, que clasifica los fenómenos caracterizados por súbitos desplazamientos en su conducta.

En 1980 David Ruelle, Edward Lorenz, Mitchell Feigenbaum, Steve Smale y James A. Yorke describen la Teoría del Caos, una teoría matemática de sistemas dinámicos no lineales que describe bifurcaciones, extrañas atracciones y movimientos caóticos. John H. Holland, Murray Gell-Mann, Harold Morowitz, W. Brian Arthur, y otros en 1990 plantean el Sistema adaptativo complejo (CAS), una nuevaciencia de la complejidad que describe surgimiento, adaptación y auto-organización. Fue establecida fundamentalmente por investigadores del Instituto de Santa Fe y está basada en simulaciones informáticas. Incluye sistemas de multiagente que han llegado a ser una herramienta importante en el estudio de los sistemas sociales y complejos. Es todavía un activo campo de investigación.

ORIGENES Y/O ANTECEDENTES


 

  • Orígenes De La Teoría De Sistemas - La teoría general de los sistemas, surgió con los trabajos del biólogo alemán Ludwig Von Bertalanffy publicado entre 1950 y 1968.

  • Orígenes De La Teoría De Sistemas - La teoría general de sistemas (TGS) no busca solucionar problemas o intentar soluciones prácticas, pero si producir teorías y formulaciones conceptuales que pueden crear condiciones de aplicaciones en la realidad empírica.

AUTORES DE LA TGS
Ludwing Von Bertalanffy: Nació el 19 de Septiembre de 1901, en Atzgersdorf una pequeña villa cerca de Viena y falleció el 12 de Junio de 1972 en Búfalo, Nueva York.
Fue pionero en la concepción "organicista" de la biología, concepción que trascendió la dicotomía "mecanicista vs. Vitalista" en la explicación de la vida, a través de la consideración del organismo como un sistema abierto, dotado de propiedades específicas capaces de ser investigadas por la ciencia.
El concepto organicista de la vida elaborado por Bertalanffy dentro de una Teoría General de la Biología, más tarde llegó a ser el fundamento para la Teoría General de los Sistemas. El desarrollo fue lógico: La concepción organicista se refirió al organismo como un sistema organizado y definido por leyes fundamentales de sistemas biológicos a todos los niveles de organización. La tarea fue tomada por Bertalanffy quien, interesado en las amplias implicaciones de su concepción, fue más allá de la biología para considerar la psicología y los niveles de organización sociales e históricos.

Kenneth boulding: Él no era sólo un escritor prolífico y un integrador creativo de conocimiento, sino un académico de estatura mundial, una figura magistral en la disciplina de la ciencia social. Para Boulding, economía y sociología no eran ciencias sociales - más bien ellos eran todos los aspectos de una ciencia sola social fiel al estudio de personas humanas y sus relaciones (organizaciones), su principal aporte fue determinar una jerarquía en los sistemas de acuerdo a su tipo.


Norbert Wiener: Fue un matemático estadounidense, conocido como el fundador de la cibernética. Acuñó el término en su libro Cibernética o el control y comunicación en animales y máquinas, publicado en 1948. Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó en el control de artillería, lo que le animó a hacer síntesis de sus intereses por la teoría de la comunicación en la cibernética.


CONCEPTOS DE SISTEMAS



  • ELEMENTO


Se define Elemento como la parte integrante de una cosa o porción de un

Todo. También se puede hacer referencia al elemento utilizando los

Términos Parte y Órgano, eso depende del tipo de sistema que se esté

Evaluando, por ejemplo sistemas vivos o empresariales.

De los elementos de un sistema puede decirse que:
Tienen características particulares que afectan o se ven

Expresadas en las características del sistema total. A su vez las

Características del sistemas afectan o influyen en las

Características de los elementos. Esta particularidad se da en la

Medida en que el elemento está relacionado con otros

• Depende del analista del sistema determinar con qué detalle y

Qué elementos considerar en el momento en el cual evalúa un

sistema


• Un elemento puede considerarse como un sistema, en este

Caso se denomina Subsistema

Como ejemplos se pueden mencionar:

• Partes de un computador: Unidad central de proceso (CPU),

Teclado, monitor y ratón

• Partes de una planta: Hojas, flor, tallo y raíz

• Partes de una flor: Pétalos, estambres, filamentos, estigma y

Óvulos


• Partes de un ser humano: Una analista puede considerar que un

Ser humano está formado por cabeza, tronco y extremidades;

Otro a su vez, estimar que los componentes son sistema

Digestivo, sistema circulatorio, sistema endocrino y sistema

Nervioso

• Fichas de un rompecabezas: El rompecabezas sólo tendrá

Sentido en la medida en que las fichas que lo componen, se

Ubiquen en el sitio que corresponde y tengan relación con la

Forma y el color de las demás que están a su alrededor

• Profesor y estudiantes del curso de Teoría de Sistemas



  • RELACION


Se define como Relación a la situación que se da entre dos cosas, ideas o

Hechos cuando por alguna circunstancia están unidas de manera real o

Imaginaria.

También se puede hacer referencia a la relación utilizando los términos

Unión, Conexión, Interacción o Enlace.

21 Los siguientes son ejemplos de relaciones:

• Enlace químico: Los diferentes átomos que componen una

Molécula se unen por medio de enlaces químicos

• Palabras de enlace en un mapa conceptual: Palabras que

Sirven para unir los conceptos y señalar el tipo de relación que

Existe entre ambos

• Axón y dendritas de la neurona: En el cerebro el axón de una

Neurona se conecta con las dendritas de otra

• Cables: Los diferentes elementos de un computador se

Conectan a través de cables En el libro Introducción al Pensamiento Sistémico de O’Connor y McDermott (1999), se hace referencia a las relaciones entre las partes de

Un sistema y como su influencia mutua es más importante que la cantidad

De partes o el tamaño de las mismas. Igualmente que, las relaciones y los

Sistemas pueden ser simples o complejos. Hay dos formas diferentes en las cuales un sistema es complejo:

• Complejidad de detalle: El sistema tiene muchas partes y

Muchas relaciones. En este caso suele haber alguna forma de simplificar, agrupar u organizar este tipo de detalle, y sólo hay

Un lugar para cada pieza

• Complejidad dinámica: Los elementos se relacionan unos con

Otros de muchas formas distintas, porque cada parte puede

Tener diferentes estados, de modo que unas cuantas partes

Pueden combinarse de miles de formas diferentes.

Las nuevas conexiones entre las partes de un sistema añaden

Complejidad, y al añadir una pieza se crean muchas conexiones

Nuevas, entonces el número de conexiones no aumenta de

Manera proporcional sino exponencial.

-OBJETIVO


Los Objetivos son conocidos como Propósitos, Finalidades, Logros, Misiones,

Visiones o Metas; la denominación depende del alcance de los mismos y/o

Del momento en el tiempo para el cual son definidos.

Los objetivos determinan el funcionamiento del sistema, para lograrlos

Deben tenerse en cuenta tanto los elementos, las relaciones, como los

Insumos y lo producido por el mismo, de manera que estén coordinados y

El sistema tenga validez y significado.

El enfoque de sistemas y la aplicación de los procesos que plantea

Dependen de la definición de los objetivos del sistema, para luego

Lecturas Sugeridas y Comentarios

• El principio de palanca

Páginas 148 – 163, Senge, 1998

Caso de aplicación del principio de palanca a una compañía de

Electrónica 26

Identificar la mejor manera de lograrlos de forma que todos los aspectos

Involucrados se den de modo óptimo. Los objetivos permiten cohesionar

Todos los aspectos relacionados con el sistema.

Según van Gigch (1987), los objetivos tienen múltiples facetas y cambian

Continuamente en el contexto del sistema dinámico de las organizaciones,

Cuya razón de ser es el servicio de esos objetivos. Para Churchman (1981),

Los objetivos permiten medir la forma del comportamiento del sistema de

Manera total. Otros autores consideran que los objetivos corresponden a la

Declaración de principios por los cuales se debe regir el sistema.

Según Churchman (1981), existe una falacia común al establecer objetivos,

Ya que se pone énfasis en lo evidente o lo obvio; pero no se determinan

Objetivos verdaderos y operacionales que puedan ser medidos, y con la

Medición se pueda determinar la calidad del comportamiento del sistema

O su operación.

Latorre (1996) sugiere la definición de indicadores para medir el

Cumplimiento de los objetivos de un sistema. Igualmente, existe el

Concepto de meta para estimar el impacto de las acciones que buscan

Cumplir con un objetivo y determinar la duración de las mismas en el

Tiempo. Los objetivos se miden sobre los flujos de salida del sistema.

Antes de terminar, vale la pena anotar que la definición de objetivos reales

De un sistema debe tener en cuenta las restricciones de las condiciones

Bajo las cuales debe operar el mismo (ambiente).

Algunos ejemplos de objetivos son:

• Lápiz: Un lápiz puede ser utilizado para escribir, borrar, hacer

Experimentos, señalar y darle uso al sacapuntas

• Poema de amor: Un poema de amor tiene como objetivos

Enamorar a una mujer o a un hombre, y suscitar diferentes

Emociones en la persona que lo lee

• Mapa conceptual: Servir de elemento para hacer resúmenes y

Esquemas, y como herramienta de negociación de significados

En una clase

• Computador: Un computador puede ser utilizado para procesar

Información, como elemento de comunicación entre las

Personas, y como herramienta de enseñanza

• Curso de Teoría de Sistemas: Su objetivo plantea que los

Estudiantes aprobados estén en la capacidad de aplicar 27

Algunos conceptos básicos de la TGS a sistemas con un grado

Específico de complejidad


-REDUCIR TIEMPOS, COSTOS Y ESFUERZOS.
Esto se logra evitando el uso de mensajería para el envío de información y también evitando movilizar empleados. 
-CAPTURAR DATOS EN SU PROPIA FUENTE.
Es posible capturar los datos al tiempo que se están generando para luego ser procesados por el sistema informático. 

-CENTRALIZAR EL CONTROL DE PROCESOS.-


Esto permite una mejor organización debido a que la responsabilidad del ingreso de datos puede quedar en una misma persona y por ende habrá un mejor control sobre


  • ENTRADA


Es todo aquello que el sistema recibe o importa de su mundo exterior.

También se conoce con el término Input. Visto el sistema como un

Subsistema de otro mayor que lo contiene, las entradas pueden ser

Consideradas como las relaciones externas de ese sistema con otro.

El sistema recibe entradas para operar sobre ellas, procesarlas y

Transformarlas en salidas.

Como ejemplos de entradas a sistemas se pueden considerar los siguientes:

• Ser humano: Necesita de oxígeno, alimentos, ideas, y agua

Para vivir

• Computador: Necesita de energía eléctrica y de datos para

Cumplir la función de procesar información

• Carro: Necesita de gasolina y agua para producir energía

Cinética

• Planta: Necesita de luz solar, agua y nutrientes para procesar su

Alimento

• Curso de Teoría de Sistemas: Programa del curso y reglamento

De la Universidad

Existen varios tipos de entradas a los sistemas:

• Energía: Se utiliza para mover y dinamizar el sistema

• Materia: Son los recursos que el sistema utiliza para producir

Salidas (productos o servicios), que a su vez pueden ser: Recursos operacionales: Utilizados para transformar otros recursos (máquinas, equipos, instalaciones, herramientas, instrucciones, utensilios, etc.)

Recursos productivos: Materias primas 28

• Información: Es todo aquello que reduce la incertidumbre sobre Una situación; proporciona orientación, instrucción y Conocimiento con respecto a algo, permite programar y Planear el comportamiento o funcionamiento del sistema Johansen (2000) diferencia estos tipos de entrada de acuerdo con el comportamiento que ellas tienen en el sistema:

• Ley de la conservación de la materia y la energía: la cantidad De materia y enriquepermanece en un sistema es igual a La suma de la materia y la energía importada, menos la suma De la energía exportada • Ley de los incrementos de la información: la cantidad de Información que permanece en el sistema no es igual a la Diferencia entre lo que entra y lo que sale, sino que es igual a la Información que existe más la que entra, es decir, hay una Agregación neta en la entrada, y la salida no elimina

Información del sistema.


  • SALIDA


  • Es el resultado final de la operación o procesamiento de un sistema. Se

Puede hacer referencia a la salida utilizando el término Output. Los flujos de salida le permiten al sistema exportar el resultado de sus

Operaciones al medio ambiente. Algunos ejemplos de salidas de sistemas son:

• Ser humano: Lágrimas, gas carbónico, sonidos e ideas

• Computador: Energía calórica e información

• Carro: Gas carbónico y energía cinética

• Departamento de mercadeo de una empresa: Reportes y solicitudes de compra

• Empresa: Utilidades, personas jubiladas y basura

• Curso de Teoría de Sistemas: Notas de los estudiantes y módulo sobre el curso 29

Según Johansen (2000), las salidas se pueden clasificar como positivas o negativas para el medio, la relación que existe entre éstas determina la supervivencia del sistema. El sistema está legalizado en el ambiente en el cual se encuentra cuando las salidas positivas son mayores que las salidas negativas. Cuando un sistema sobrevive legalizado por el medio y adaptado a él y a sus exigencias se denomina sistema viable, ya que es capaz de adaptarse a las variaciones de un medio en cambio. Las características de un sistema viable son las siguientes:

• Capacidad de autoorganización: Mantener una estructura permanente y modificarla de acuerdo con las circunstancias

• Capacidad de autocontrol: Mantener sus principales variables dentro de ciertos límites

• Cierto grado de autonomía: Poseer suficiente nivel de libertad, determinado por sus recursos para mantener las variables dentro del área de normalidad



  • AMBIENTE


El Ambiente es el medio que rodea externamente al sistema, es una fuente

De recursos y de amenazas. Se conoce también con el nombre de Entorno

O Contexto. El sistema y el ambiente mantienen una interacción constante, están

Interrelacionados y son interdependientes. La influencia que el sistema

Ejerce sobre el medio ambiente regresa a él a través de la retroalimentación. Igualmente, el ambiente condiciona al sistema y determina su funcionamiento.

Lecturas Sugeridas y Comentarios

• Datos, información y toma de decisiones, cómo se

Relacionan páginas 3 – 7, Goldratt, 1998 Diferenciación de los conceptos de datos e información, y la importancia La supervivencia de un sistema depende de su capacidad para adaptarse, cambiar y responder a las exigencias y demandas del medio

Ambiente externo. Debido a que el ambiente está cambiando continuamente, el proceso de adaptación del sistema es dinámico y sensible.

Ya que el ambiente está conformado por otros sistemas, fenómenos o

Cosas exteriores al sistema, el ambiente puede ser analizado como un sistema, en ese caso se denomina Supersistema.

Si el analista del sistema requiere determinar si algo hace parte del medio

Ambiente debe establecer si el sistema no tiene control sobre ese elemento, no puede modificar sus características y conducta, pero se ve afectado por el mismo.

El ambiente puede ser ejemplificado así:

• Ser humano: Un ser humano está expuesto a diferentes condiciones si está en la tierra o en el espacio

• León: Es posible encontrar leones en la jungla o en un zoológico

• Computador: Un computador puede estar en una oficina, casa, carro, finca, salón de clase, habitación u hospital

• Flor: Las flores crecen en los jardines pero pueden ser llevadas a un comedor o a una biblioteca

• Reloj: Dado que los relojes son utilizados por las personas, éstos

Se pueden encontrar en una calle, una cocina, un carro, y en una sala

• Curso de Teoría de Sistemas: De acuerdo con el punto de vista

El ambiente del curso son otras materias pre y pos requisito, o la universidad en la cual está siendo dictado



  • ATRIBUTO


  • CIBERNETICA

  • CIRCULARIDAD

  • COMPLEJIDAD

CLASIFICACION DE SISTEMAS
La clasificación de un sistema al igual que el análisis de los aspectos del mismo es un proceso subjetivo; depende del individuo que lo hace, del objetivo que se persigue y de las circunstancias particulares en las cuales se desarrolla. En este punto se dan lineamientos generales sobre las diferentes clases de sistemas y algunos ejemplos que corresponden a su definición, pero puede haber debate sobre los mismos si se tiene en cuenta las consideraciones expuestas antes. De acuerdo con el planteamiento de Alba (1995), los sistemas se clasifican así:
Según su relación con el medio ambiente:

• Sistemas abiertos: Sistema que intercambia materia, energía o información con el ambiente Ejemplos: Célula, ser humano, ciudad, perro, televisor, familia, estación de radio


• Sistemas cerrados: Sistema que no intercambia materia, energía o información con el ambiente Ejemplos: Universo, reloj desechable, llanta de carro Según su naturaleza: Lecturas Sugeridas y Comentarios
• La definición de un sistema páginas 147 – 164, Johansen, 2000 Explicación del método de Churchman para el análisis de sistemas de bienes y/o servicios
• Los sistemas sociales y las matemáticas páginas 79 – 91, Gómez y Gómez, 1992 Aplicación de un método formal (matemáticas) para el análisis de problemas de sistemas sociales
• Totalidad VS Análisis http://elcaos.tripod.com/mariposa.html 33
• Sistemas concretos: Sistema físico o tangible Ejemplos: Equipo de sonido, edificio, pájaro, guitarra, elefante
• Sistemas abstractos: Sistema simbólico o conceptual Ejemplos: Sistema hexadecimal, idioma español, lógica difusa Según su origen:
• Sistemas naturales: Sistema generado por la naturaleza Ejemplos: Río, bosque, molécula de agua
• Sistemas artificiales: Sistema producto de la actividad humana; son concebidos y construidos por el hombre Ejemplos: Tren, avión, marcapasos, idioma inglés Según sus relaciones:
• Sistemas simples: Sistema con pocos elementos y relaciones Ejemplos: Juego de billar, péndulo, f(x) = x + 1, palanca
• Sistemas complejos: Sistema con numerosos elementos y relaciones entre ellos

PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS


Cada uno de los aspectos revisados anteriormente sobre un sistema le da características que lo hacen diferente de cualquier otra entidad considerada en otras áreas del conocimiento. Las propiedades atribuidasa los sistemas han generado el desarrollo teórico y práctico de nuevas disciplinas, por esta razón es importante introducir en esta parte del documento lo que tiene que ver con este tema.

  • SINERGIA

La palabra Sinergia viene del griego syn que significa con y ergos que

Significa trabajo. La sinergia existe en un sistema cuando la suma de las

Partes del mismo es diferente del todo, es decir, cuando el estudio de una

De las partes del sistema de manera aislada no puede explicar o predecir

La conducta de la totalidad. En otros términos se expresa así:

2 + 2 = 5

Se le conoce también como la propiedad por la cual la capacidad de

Actuación de un sistema es superior a la de sus componentes sumados Individualmente.



  • ENTROPIA

La palabra Entropía viene del griego entrope que significa transformación

O vuelta. Es un proceso mediante el cual un sistema tiende a consumirse,

Desorganizarse y morir. Se basa en la segunda ley de la termodinámica

Que plantea que la pérdida de energía en los sistemas aislados los lleva a

La degradación, degeneración, desintegración y desaparición.

Para la TGS la entropía se debe a la pérdida de información del sistema,

Que provoca la ausencia de integración y comunicación de las partes del

Sistema.


  • RETROALIMENTACION

Se conoce también con los nombre de Retroacción, Realimentación, Reinput o Feedback. Es un mecanismo mediante el cual la información sobre la salida del sistema se vuelve a él convertida en una de sus entradas, esto se logra a través de un mecanismo de comunicación de retorno, y tiene como fin alterar de alguna manera el comportamiento del sistema. Otros la consideran como un retorno de los efectos de una acción que influye al sistema en el siguiente paso.

  • HOMEOSTASIS

El término proviene de las palabras griegas homeos que significa

Semejante y statis que significa situación. Para Cannon a quien se le Atribuye el término, la homestasis es el ensamble de regulaciones Orgánicas que actúan para mantener los estados estables de los Organismos. Van Gigch (1987) agrega que la permanencia de estos Estados puede mantenerse solamente a través de retroalimentación Negativa, que actúa para reintegrar al sistema dentro de los límites

Iniciales.

OTRAS PROPIEDADES


Recursividad: Un sistema posee la propiedad de la recursividad cuando posee elementos sistémicos con un conjunto de características similares a las que él posee. A nivel matemático o computacional la recursividad se formula como la definición de un sistema en términos más simples de si mismo.

Equifinalidad: Se refiere al hecho que un sistema vivo a partir de distintas condiciones iníciales y por distintos caminos llega a un mismo estado final. El proceso inverso se denomina multifinalidad, en esta cas



APLICACIÓN DE LA TEORIA GENERAL DE LOS SITEMAS
Para hablar de la aplicación de la TGS, es pertinente tener en cuenta planteamientos como el enfoque de sistemas, se considera éste como la utilización de las ideas de la TGS para desarrollar nuevos esquemas de trabajo común. Igualmente, se deben considerar algunas áreas del conocimiento que utilizan las ideas de la TGS para abordar la solución de problemas específicos o complementan sus propios conceptos.

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