Guía Completa de Teoría de Sistemas

Teoría de Sistemas

MÓDULO 1

1.1 Concepto de Sistema

• Sistema es un conjunto de elementos relacionados entre sí como un todo organizado- o con un objetivo en común.

• No es lo mismo un montón de elementos simplemente aglutinados.

• Características de un Sistema

• Elemento: parte o componente que hace referencia a como un sistema está constituido, integra el proceso que de manera organizada logra el objetivo.
• Atributo: es una propiedad o característica de un elemento o parte del sistema. (por ejemplo, en una persona: edad, sexo, educación, experiencia.)
• Relación: es la interacción entre elementos la cual sigue una lógica y un orden para que cada elemento cumpla con su función.
• Estructura: es la organización interna que integra y mantiene unidas a las partes y da lugar a la propiedad holística del sistema. Son una serie de relaciones permanentes o estables que se dan en su interior.
• Frontera: es aquella línea divisoria que separa el sistema de su entorno y define lo que le pertenece a él y lo que está fuera de él. También representa el límite de acción para la persona o entidad que- en el sistema- ostenta la autoridad y toma las decisiones.
• Ambiente: es el medio que envuelve externamente al sistema, el conjunto de entidades fuera del sistema, con el que está en constante interacción, y de las cuáles no tiene control, pero que sí lo afectan. Del ambiente recibe entradas, las cuáles procesa para entregar las salidas.
• Subsistema: elemento o componente funcional de un sistema mayor, que tiene las condiciones de un sistema en sí mismo pero que también tiene un papel en la operación de un sistema mayor.
• Suprasistema: sistema mayor al cual pertenece el sistema.

• Parámetros

• Entrada (insumo): fuerza o impulso de arranque del sistema que provee material o energía o información para la operación del sistema.
• Salida (producto): es el resultado del funcionamiento del proceso, es decir, el propósito para el cual existe el sistema, puede ser un producto, un servicio, energía, etc.  
• Proceso: es el fenómeno que produce cambios, el mecanismo de conversión de las entradas en salidas o resultados.
• Retroalimentación (feedback): es la función de reintroducción de una parte de la salida de un sistema como entrada del mismo sistema, que tiende a comparar común criterio establecido, para mantenerla controlada dentro de un estándar o criterio definido.

• Negativa (balancing): autocontrol
• Positiva (reinforcing): espiral de escalamiento

• Propiedades 

• Emergencia: capacidad del sistema que es superior a las de sus componentes sumados individualmente. Se resume con la frase “el todo es mayor que la suma de sus partes” o con el término “sinergia”.
• Jerarquía: todo sistema está constituido de partes denominadas subsistemas, y este sistema a su vez parte de un sistema mayor; es decir, los sistemas están organizados de manera jerárquica, se pasa así de sistemas más complejos a sistemas más simples, y de sistemas más generales a sistemas más específicos, con criterio jerárquico de organización. Los sistemas heredan características a sus subsistemas.
• Comunicación: todo sistema necesita estar comunicado entre sí y con su medio ambiente para mantener su identidad.
• Control: se refiere a un tipo de comunicación que permite al sistema cumplir con su objetivo, seguir funcionando y disminuir sus niveles de entropía.
• Entropía: tendencia al desorden o caos. Propiedad de los sistemas de caer en desorden.
• Homeostasis: conjunto de fenómenos de autorregulación, que conducen al mantenimiento de la constancia en la composición y propiedades del sistema.
• Autopoiesis: es un sistema cuya característica fundamental y definitoria es que se produce continuamente a sí mismo, y con ello preserva su autonomía.

• Clasificación

• por su interacción con el ambiente

• abierto: está en continuo intercambio de materia, energía y/o información con su medio.
• cerrado: no tiene ningún tipo de relación con su medio (teórico).

• por su cambio a través del tiempo

• dinámico: muestran cambios en su estructura o relación a través del tiempo.
• estático: su estructura o relaciones internas pueden ser consideradas permanentes en el tiempo.

• por su predictibilidad

• Determinístico: aquel cuyo comportamiento es totalmente previsible, conociendo sus elementos, relaciones y efectos del medio sobre él.
• Estocástico: su comportamiento no es totalmente claro.

• Términos

• Sistémico: adjetivo utilizado para referirse a un enfoque, visión, o pensamiento holístico; que ve lo todo y no se limita a ver las partes. (vs. Reduccionismo)
• Sistemático: adjetivo utilizado para referirse a una acción o procedimiento que se ejecuta con un método o secuencia específicos y con un propósito. (vs. Anárquico, desordenado)

1.2 Pensamiento Sistémico

• Enfoque o paradigma: conjunto de supuestos compartidos y formales que se hacen acerca de la naturaleza de la realidad y nuestro conocimiento sobre ella.

• El punto de vista (“weltanschauung”) que sustenta las teorías y metodologías de una ciencia en específico.

• Enfoque de sistemas = systems approach = (critical) systems thinking = systems practice

• Enfoque de sistemas: forma de aproximarse a la realidad conceptualizadola como un sistema, compuesta por partes (elementos y subsistemas), que se relacionan entre sí, con un objetivo en común, y con relación a otros sistemas (a los que afecta y recibe influencia).

• Dimensiones del enfoque de sistemas

• Esencial: conocer todos los componentes de la realidad en un momento dado
• Existencial: conocer las distintas fases de un fenómeno de la realidad a través del tiempo.

• Características del enfoque de sistemas 

• Capacidad de aproximarse a sistemas más complejos y dinámicos.
• Reconoce que los fenómenos pueden ser provocados por distintas causas
• Considera el todo como diferente de sus partes, con propiedades emergentes
• Es integrador, propone soluciones, que deben considerar diversos elementos y relaciones que conforman la estructura de lo que se define como sistema, así como también de todo aquello que conforma el entorno del sistema definido.  

• Reduccionismo: estudio de la realidad a partir de la descomposición y reducción de la misma en sus elementos más simples. Asume que si las partes funcionan debe funcionar el todo. Julio cesar
• 2 decisiones sobre el uso del enfoque de sistemas

• Definición de la frontera o límite del sistema
• Definición del grado de detalle, resolución o escala a la que se “definirá” al sistema.

MÓDULO 2

2.1 Diagramación de Sistemas

• Modelo:

• Una descripción- en forma de analogía- usada para ayudar a visualizar, de forma más simple, una realidad que resulta compleja de entender o aprender
• Esquema teórico, generalmente en forma matemática, de un sistema o de una realidad compleja, que se elabora para facilitar su comprensión y el estudio de su comportamiento

• Tipos de modelos

• Icónicos mapa
• Simbólicos
• Análogos

• Diagrama:

• Dibujo que muestra la estructura y relaciones de los elementos de un sistema, sus valores relativos, desarrollo, distribución y fluctuaciones cronológicas. Ayuda a la comprensión de una situación compleja.
• Representación gráfica de una sucesión de hechos u operaciones en un sistema. Dibujo en el que se muestran las relaciones entre las diferentes partes de un conjunto o sistema

• Usos del diagrama

• Entender una situación
• Analizar una situación
• Comunicarse con otros acerca del análisis
• Planear con resolver una situación lógica y creativamente
• Implementar, monitorear y evaluar planes.

• Beneficios de los diagramas

• Pueden resumir situaciones complejas
• Permiten apreciar simultáneamente tanto la complejidad, como sus elementos y las relaciones entre los mismos
• Aportan nuevas luces sobre una situación al hacerte pensar detenidamente sobre sus componentes y conexiones
• Facilitan el aprendizaje sobre una situación o fenómeno

• Tipos de diagramas

• Análogos: similares a los objetos que representan (fotos)
• Esquemáticos: esbozan la esencia de lo que representan, pero no se parecen (mapa)
• Conceptuales: representan relaciones entre ideas o procesos
• Ilustrados
• No ilustrados

• Diagramas

• Mapeo de sistemas
• Rich picture
• Ishikawa, pescado, causa efecto, fishbone
• Spray diagram, mapa mental, tree diagram
• Diagramas de influencia
• Diagrama de flujo

2.2 Quizzes

• ¿Cómo se determina la complejidad de un sistema?

• por el número o cantidad de relaciones que existen entre sus partes
• por el número o cantidad de partes que incluye

• ¿Cuáles son las características de un sistema?

• El objetivo cambia si se quitan o añaden piezas.
• La disposición de las piezas es fundamental.

• El pensamiento sistémico permite identificar al culpable de las cosas no deseables que ocurren

• False

• Según el autor, el pensamiento sistémico podría sugerir que la forma de apagar un incendio forestal es provocar uno mismo varios incendios

• True

• ¿Cómo o con qué se distingue a un sistema de su medio ambiente?

• Límite o frontera

• Término utilizado para quien utiliza el enfoque de "ver" al sistema (la realidad) como un todo

• Sistémico

• Tipo de retroalimentación asociada con la búsqueda de objetivos predeterminados a través de parámetros de control

• Negativa

• La frase "el todo es mayor que la suma de sus partes" se refiere a la propiedad de...

• Emergencia

• La única razón para identificar los elementos (o componentes) de un sistema es proporcionar al analista (científico o ingeniero) la información necesaria para determinar si el sistema está operando adecuadamente y lo que debe hacer para "mejorarlo".

• True

• Todos los objetivos reales de los sistemas son objetivos legítimos.

• False

• El autor explica con varios ejemplos la diferencia entre los objetivos "señalados o declarados" y los objetivos "reales o verdaderos".  Elige los objetivos señalados o declarados que usó en esos ejemplos.

• Persona: dedicar su vida al servicio público, en lugar de maximizar sus ingresos
• Estudiantes: aprender, en lugar de sacar buenas calificaciones.

• Según el autor, ¿Qué es lo más interesante sobre la anécdota del elefante y los ciegos?

• La perspectiva de quien relata la historia, pues presume tener la habilidad de ver al elefante en su totalidad y el comportamiento de los ciegos.

• El autor (Checkland) sostiene que ningún científico experimental niega que hay evidencia suficiente de que los mecanismos de los seres vivos obedecen las leyes físicas o químicas.

• True

• Científico que explicó "mecánicamente" el mundo en términos de fenómenos físicos

• Newton

• Concepto que sostiene que el comportamiento y la estructura de los sistemas está determinado por el propósito u objetivo que persiguen.

• Teleología

MÓDULO 3

3.1 Evolución del pensamiento sistémico

• Conocimientos, interés y evolución social (Habermas)

• Intereses del ser humano:

• Interés técnico: importancia del trabajo

• Conocimiento empírico analítico: relación de eventos y luego derivados en hipótesis

• Interés práctico: importancia en las relaciones

• Conocimiento hermenéutico histórico: interpretación- entendimiento de la parte subjetiva del ser humano

• Interés emancipación: importancia en la liberación de restricciones

• Conocimiento crítico: potenciar a la gente a liberarse de restricciones

• Metodología de paradigmas sociales de Burrel y Morgan: orientada al análisis de las organizaciones y su contexto sociológico.

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• Tipos de pensamientos

• Pensamiento Duro de Sistemas: enfoque para atacar problemas de la vida real en el que un objetivo o resultado puede ser definido o dado y el problema resuelto. (“ingeniado”)
• Pensamiento Suave de Sistemas: Problemas no estructurados o situaciones problemáticas (sistemas de problemas) que admiten distintas perspectivas y que sólo pueden ser “aliviados”.
• Pensamiento Crítico de Sistemas:

• Busca un debate abierto para decidir el mejor enfoque a utilizar para atacar el problema.
• Reconoce el impacto social que tiene la intervención de sistemas.
• Previene de la coerción para decidir un enfoque a utilizar.
• Busca desarrollar el potencial de todos los individuos relacionado con el problema.

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• Toma de decisiones:

• Análisis: distinción y separación de las partes de un todo hasta llegar a conocer sus principios y elementos
• Síntesis: composición de un todo por la reunión de sus partes

• Sistema de metodología de sistemas

• Objetivo de un sistema de metodología de sistemas:

• Construir el contexto ideal de problemas
• Para así clasificar las metodologías de sistemas
• De acuerdo con supuestos de los problemas tratados

• El contexto del problema puede ser definido:

• En los términos del entre el acuerdo de los participantes del problema, mismos que toman las decisiones
• En términos de la naturaleza de los sistemas, en los cuales los problemas son ubicados

• Naturaleza de los sistemas (Ackoff)

• De la edad de la máquina: análisis, reduccionismo, determinismo, mecanicismo
• De la edad de los sistemas: síntesis, expansionismo, producto-productor, teleología

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• Sistemas de metodología de sistemas

• Metodología de Sistemas duros son referentes a establecer fácilmente objetivos y tiene soluciones con modelos cuantitativos.
• Metodología Cibernética y Enfoque de organización como sistemas son mejores para atacar los problemas de carácter sistémico-unitario.
• Metodología de sistemas suaves, enfoque a contextos plurales.
• Metodología de sistemas emancipadores, son movimientos de cambio social, que buscan un nuevo orden. Estos sistemas son conocidos como sistemas críticos heurísticos.

3.2 Metodología de sistemas duros

• “La meta en el estudio de los sistemas duros consiste en seleccionar el medio eficiente de alcanzar una meta conocida y definida” (CHECKLAND 78)
• Se puede dividir en 3 ramas principales fundamentales en la TGS:

• Ingeniería de sistemas
• Análisis de los sistemas
• Investigación de operaciones

• Ingeniería de sistemas

• Aplicación tecnológica de la teoría de sistemas: el uso de las ciencias matemáticas y físicas para desarrollar sistemas que utilicen económicamente los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad
• Una de las principales diferencias de la ingeniería de sistemas respecto a otras disciplinas de ingeniería tradicionales, consiste en la ingeniería de sistemas no construye productos tangibles
• “Es la ciencia de diseñar sistemas complejos en su totalidad para asegurar que los componentes del sistema son diseñados, acomodados, revisados y operados de la manera más eficiente.” (JENKINS 72)
• Método de Hall

1. Definición del problema
2. Selección de objetivo
3. Síntesis del sistema
4. Análisis del sistema
5. Selección del sistema
6. Desarrollo del sistema
7. Ingeniería

• Metodología de Jenkins:

• Análisis de Sistemas:

• Formulación del problema y Organización del proyecto.
• Definición del sistema.
• Definición del sistema más amplio.
•  Objetivo del sistema más amplio.
•  Objetivos del sistema.
• Definición del criterio económico global.
• Recolección de información de datos.

• Diseño de sistemas (síntesis):

• Predicción.
• Construcción de modelo y simulación.
• Optimización, Control, Confiabilidad.

• Implantación:

• Documentación y aprobación,
• Construcción.

• Operación:

• Operación inicial
• Vista retrospectiva
• Mejoramiento de operación

• Análisis de sistemas

• “Análisis para sugerir el curso de decisión a través de examinar los costos, efectividad y riesgos de políticas o estrategias alternas, diseñando otras si es que estas no cumplen con lo esperado” Quade.
• Es la ciencia encargada del análisis de sistemas grandes y complejos, y la interacción entre los mismos. Esta área se encuentra muy relacionada con la investigación operativa.
• En 1971 R. de Neufville y J.H. Stafford: Considera el análisis de sistemas como un conjunto coordinado de procedimientos para diseñar y administrar, congruente con el método científico, en el que las hipótesis del comportamiento de la realidad son los modelos que formulan una teoría.
• Enfatizan primordialmente la modelación matemática; así como las técnicas y herramientas, abordan lo que denominan como análisis de sistemas para la resolución de problemas y la toma de decisiones en los sistemas relacionados con la ingeniería y la administración

• Procedimiento básico analítico

• Definición de objetivos
• Formulación de medidas de efectividad
• Generación de alternativas
• Evaluación de alternativas
• Selección

• Metodología:

1. Formulación del problema
2. Identificar, diseñar y probar soluciones
3. Construir modelo para predecir consecuencias
4. Comparar y calificar resultados
5. Evaluar el análisis
6. Decisión e implementación
7. Evaluar el resultado final

• Investigación de Operaciones  

• Aplicación de los métodos de la ciencia a problemas complejos que surgen en la dirección y administración se sistemas extensos de maquinaria, dinero gente y materiales dentro de la industria, negocios, gobierno y defensa.
• Se busca desarrollar un modelo científico de sistemas, incorporando la medición de factores tales como la oportunidad y el riesgo
• Fases

1. Formulación del problema
2. Construir el modelo matemático
3. Derivar una solución a partir del modelo
4. Probar el modelo y la solución
5. Establecer los controles sobre la solución
6. Implementarla

• CHURCHMAN asocia la IO con inventarios, tiempo de cola, de proceso.
• IO debería de tener una orientación de sistemas, utilizar equipos interdisciplinarios y aplicar modelos científicos
• IO falló al tratar de ubicarse en la estrategia, degenerando solo a modelos matemáticos
• Charles West Churchman y Russell L. Ackoff, filósofos de la IO para las aplicaciones humanas. (1957)

• Problemas que la IO ha estudiado y resuelto con éxito

• Personal: automatización y disminución de costos, reclutamiento de personal, clasificación y asignación a tareas de mejor actuación e incentivos a la producción
• Mercado y distribución: el desarrollo e introducción de producto, envasado, predicción de la demanda y actividad competidora, localización de bodegas y centros distribuidores.
• Compras y materiales: cantidades y fuentes de suministro, costos fijos y variables, sustitución de materiales, reemplazo de equipo, comprar o rentar.
• Manufactura: pcp, mezclas óptimas, ubicación y tamaño de planta, tráfico de materiales y control de calidad
• Finanzas y contabilidad: análisis de flujo de efectivo, capital requerido de largo plazo, inversiones alternas
• Planeación: con los métodos pert para el control de avance de cualquier proyecto con múltiples actividades, tanto simultáneas como las que deben esperar a ejecutarse

• Problemas duros

• Define con claridad la situación por resolver, de manera que no hay cuestionamiento a la definición del problema planteado; el “qué” y el “cómo” son claramente distinguibles y no existen dudas acerca de uno u otro proceso
• Ejemplos:

• Maximizar utilidades
• Minimizar costos
• Incrementar la participación del mercado en un 10%
• Instalar una nueva línea de producción

• Ventajas

• Mejora en el proceso de la administración de actividades
• Permite un control detallado paso a paso de la eficiencia
• Permite clarificar claramente las fronteras de trabajo

• SOFT IO

• Nueva metodología con raíces en la IO que acepta la necesidad de trabajar con una pluralidad de diferentes puntos de vista
• Pone atención a cómo las percepciones durante el proceso de intervención son desarrolladas
• Construye consenso y coaliciones a favor del cambio a través de la discusión abierta y el debate

• Críticas a las metodologías de sistemas duros

• Tienes un área de aplicación muy pequeña al tener que definir desde el principio objetivos muy específicos
• No poner atención a características especiales del componente humano en los sistemas socio técnicos
• Alta necesidad de cuantificación implica que con sistemas muy complejos se tenga la limitación del creador del modelo y se dejen aspectos no cuantitativos fuera
• Necesidad de priorizar objetivos desde el inicio.

3.3 Metodología de sistemas suaves

Soft system thinking (SST)

• Avance en el enfoque de sistemas al tratar con gente y sus percepciones
• Toma en cuenta percepciones múltiples
• Surge como resultado de una insatisfacción y limitaciones de los sistemas duros
• Ejemplos:

• Diseño de sistemas sociales Churchman:

• El enfoque de cada individuo es restringido. Es necesario ver el mundo desde diferentes puntos de vista
• El enfoque de sistemas comienza a ver el problema a través de los ojos de alguien
• Un modelo solo capta la realidad de quien lo observa
• La objetividad sólo es alcanzada a través del debate
• El objetivo del diseño de sistemas debe ser el identificar el interés del cliente para así afectar al tomador de decisiones del sistema
• Los sistemas sociales deben de tomar en cuenta al sistema humano

• Estrategia y prueba de supuestos superficiales de Mason y Mitroff (SAST, strategic assumption surfacing and testing)

• Es el participante en el problema y no el sistema quien debe de recibir atención
• Diseñado para sistemas complejos de alta interdependencia de problemas, donde la formulación del problema tiene más importancia que resolverlo
• Busca atacar conflictos superficiales y resolverlos
• Características:

• Adversarial: los juicios son mejores ante el análisis de lo opuesto
• Participativo: busca involucrar diferentes puntos de vista
• Integrativo: se produce un plan de diferentes puntos de vista
• Managerial mind supporting: produce mejor conocimiento en la organización

• 4 etapas

• Formación de grupos: gente para facilitar el proceso
• Supuestos superficiales: aquellos que soportan políticas y estrategias
• Stakeholder analysis y rating de supuestos
• Debate dialéctico: preferible a abogados del diablo y a expertos
• Síntesis: compromiso de las partes a partir de la cual se genera la solución

• Ciencia social de sistemas de Ackoff (the art and science of mess management)

• Problema, condiciones:

• Toma de decisiones: diferentes cursos de acción posibles
• Impacto de la solución: efecto significativo
• Responsable de la decisión: tiene dudas

• Acciones que se pueden tomar ante los problemas:

• Solucionar: aceptable
• Resolver: óptima
• Disolver: cambiar medio ambiente con fin de eliminar

• Enfoques ante las situaciones problemáticas:

• Clínico: consultan punto de vista
• Investigación: identifica sus partes y su relación
• Diseño: ventajas desventajas (5 etapas)

• Metodología de sistemas suaves checkland

• Capaz de intervenir en sistemas suaves
• Determina sistemas relevantes y desarrolla modelos conceptuales
• Limitaciones:

• Se basa en un punto de vista consensual sin darle importancia al conflicto
• Dan por sentada la participación
• Limitan el alcance del proyecto conscientemente

3.4 Soft Systems Methodology- (Peter Checkland)

• Objetivo: introducir mejoras en áreas de interés social al activar entre la gente involucrada en la situación un ciclo de aprendizaje que idealmente no tiene fin.

• Etapa 1: situación no estructurada del problema
• Etapa 2: expresar la situación problemática estructurada (rich picture)
• Etapa 3: formular definiciones raíz de los subsistemas relevantes (CATWDA)

• Cliente
• Actor
• Transformación
• Weltanschauung
• Dueño
• Ambiente

• Etapa 4: construir modelos conceptuales de los sistemas
• Etapa 5: comparar modelos conceptuales con la realidad

• Usar los modelos conceptuales como base para cuestionamientos ordenados
• Comparar historia con predicción del modelo
• Comparación total general
• Recubrimiento modelo

• Etapas 6 y 7: poner cambios en ejecución factibles y deseables

• Etapa 6, se identifican y discuten
• Etapa 7, se ponen en acción

CONCLUSIONES INDIVIDUALES

Ana Karen Romero:

Personalmente, esta ha sido una clase muy interesante y una de la que he aprendido sobre temas que me ayudan a conectar conocimientos de otras clases, lo cual considero que es muy importante. Por ejemplo, en clase de Planeación y Control de la Producción nos pidieron considerar el lado del sistema suave en cuanto a la producción de un artículo, fui capaz de entender que eso se refiere al factor humano y de desarrollar un diagrama de mano, el cual es un tipo de diagrama cómo lo hemos visto en clase. Espero continuar aplicando lo aprendido en situaciones de la vida real. En conclusión, cada tema tiene importancia ya que a mi parecer son el trasfondo de los procesos que conocemos y vemos en otras clases para optimizar sistemas.

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