Diagramas de flujo o de Forrester

DIAGRAMA DE FLUJOS O DE FORESTER

El Diagrama de Flujos, también denominado Diagrama de Forrester, es el diagrama característico de la Dinámica de Sistemas. Es una traducción del Diagrama Causal a una terminología que facilita la escritura de las ecuaciones en el ordenador. Básicamente es una reclasificación de los elementos.

No hay unas reglas precisas de como hacer esta transformación, pero si hay alguna forma de abordar este proceso. Pasos a seguir:

1º. Hace una fotografia mental al sistema y lo que salga en ella (personas, km2, litros, animales,..) eso son Niveles. 

2º. Buscar o crear unos elementos que sean "la variación de los Niveles", (personas/dia, litros/hora, ...) y esos son los Flujos.

3º. El resto de elementos son las Variables Auxiliares.

Como regla general esto sirve para empezar. Después ya se pueden ir haciendo retoques, y así los Niveles que vayan a permanecer constantes (m2 de la habitación) en vez de definirlos como Niveles se pueden definir como variables auxiliares tipo constante que es más sencillo. Este es todo el procedimiento. Ahora veremos con más detalle como se representan estos elementos.

Los "Niveles" son aquellos elementos que nos muestran en cada instante la situación del modelo, presentan una acumulación y varían solo en función de otros elementos denominados "flujos". Las "nubes" dentro del diagrama de flujos son niveles de contenido inagotable. Los niveles se representan por un rectángulo.

Los "flujos" son elementos que pueden definirse como funciones temporales. Puede decirse que recogen las acciones resultantes de las decisiones tomadas en el sistema, determinando las variaciones de los niveles.

Las "variables auxiliares" y las "constantes", son parámetros que permiten una visualización mejor de los aspectos que condicionan el comportamiento de los flujos.

Las magnitudes físicas entre flujos y niveles se transmiten a través de los denominados "canales materiales". Por otra parte existen los llamados "canales de información", que transmiten, como su nombre indica, informaciones que por su naturaleza no se conservan.

Por último quedan por definir los "retardos", que simulan los retrasos de tiempo en la transmisión de los materiales o las informaciones. En los sistemas socioeconómicos es frecuente la existencia de retardos en la transmisión de la información y de los materiales y tienen gran importancia en el comportamiento del sistema.

Para los retardos de material existen las funciones DELAY1 y SMOOTH. Para los de información se utilizan DELAY3 y SMOOTH3. Los de primer orden frente a una entrada escalón, responderán con una curva exponencialmente asintótica, mientras que un retardo de tercer orden conduce a una curva sigmoidal. En cierta forma los retardos de información actúan como filtros alisadores de la variable de entrada.

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Dinamica de los sistemas(1era Parte)

Dinamica de los sistemas(2da Parte).

Historia de la dinamica 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.

Tras esta experiencia, Forrester pasaría como profesor a la Sloan School of Management del MIT, donde observó que en las empresas se producían fenómenos de realimentación que podían ser causa de oscilaciones, igual que sucede en los servomecanismos. De esta forma, ideó la Dinámica Industrial [Industrial Dynamics, 1961], una metodología que permitía construir modelos cibernéticos de los procesos industriales. La peculiaridad de estos modelos residía en la posibilidad de simular su evolución temporal con la ayuda del ordenador. Posteriormente aplicaría su metodología a problemas de planificación urbana [Urban Dynamics, 1969] y la generalizaría para cualquier tipo de sistema continuo, cambiando su denominación por la de Dinámica de Sistemas [System Dynamics, 1968].

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].

Introducción a la dinámica de sistemas

La dinámica de sistemas es una metodología y una técnica de simulación por computador para encuadrar, comprender y discutir situaciones y problemas complejos. Originalmente desarrollada en 1950, para ayudar a los administradores corporativos a mejorar su entendimiento de los procesos industriales, la dinámica de sistemas es actualmente usada en el sector publico y privado para el análisis y diseño de políticas.

La dinámica de sistemas como método para entender el comportamiento dinámico de sistemas complejos es un aspecto de la TGS. La base para el método es el reconocimiento de que la estructura de cualquier sistema es a menudo tan importante para determinar su comportamiento como los componentes individuales. Algunos ejemplos son la teoría del caos y la dinámica social. También se dice a menudo, que como hay propiedades del todo que no pueden ser encontradas entre las propiedades de los elementos entonces el comportamiento del todo no puede ser explicado en terminos del comportamiento de sus partes.

para una mejor comprensión de la dinámica de sistemas es necesario tener en cuenta los siguientes conceptos:

Teoría del caos 

Es la denominación popular de la rama de las matemática, la física y otras ciencias que trata ciertos tipos de sistemas dinámicos  muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Pequeñas variaciones en dichas condiciones iniciales, pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro; complicando la predicción a largo plazo. Esto sucede aunque estos sistemas son deterministas, es decir; su comportamiento está completamente determinado por sus condiciones iniciales.

Dinámica social

La sociología nos permite entender la estructura y dinámica de la Sociedad Humana, en sus diversas manifestaciones, de la conducta social de individuos pertenecientes a grupos determinados  a la  de  instituciones y organizaciones con diferentes formas y grados de vinculación con comunidades nacionales supra nacionales (corporaciones-pactos) o intranacionales (regiones).
Examina las expresiones de la estructura social, clases, sexo, edad, raza, ocupación, etc;. Así como las formas de institucionalización que adquieren a través del gobierno, otras formas de poder, la política, economía, religión, cultura. Examina también cómo individuos y colectividades, construyen, mantienen y alteran la organización social;. El sociólogo se pregunta acerca de los orígenes y consecuencias del cambio social, cómo se logran los acuerdos sociales, el consenso o la dominación y su duración o permanencia.
En el examen de  la dinámica social se incluyen los elementos pertenecientes a otras disciplinas que estudian elementos del mismo campo social; como la población (Demografía), la racionalidad (Economía) y el contexto (mercado) en la producción de sus bienes y servicios , los valores y costumbres adquiridos (Antropología), la conducta individual (Sicología), su lengua y literatura(Lingüística) y su pasado remoto o reciente (Historia), Para el sociólogo estas disciplinas proporcionan las variables exógenas cuando se tratan de explicar los componentes claves de la socialización, el poder, control, cooperación, violencia, orden y cambio sociales. Con el objetivo de contribuir al planteamiento de alternativas para la gestión, planeamiento y/o transformación de las instituciones.
Auguste COMTE |
Nació en Montpellier (Francia) en 1798. Estudió en la Escuela Politécnica de París. Fue discípulo y secretario del Conde de Saint-Simon y, según su propio relato, en 1822 terminó de definir su proyecto para una gran reforma universal inspirada en su "Ley de los Tres...

Dinámica de Sistemas

La dinámica de sistemas combina la teoría, los métodos y la filosofía  para analizar el comportamiento de los sistemas( según Jay Forrester).
La dinámica de sistemas surgió de la búsqueda de una mejor comprensión de la administración pero actualmente  su aplicación se a extendido ahora al cambio del medio ambiental,la ingeniería, la medicina, la conducta económica y social y mas recientemente a la política.
La dinámica de sistemas muestra como van cambiando las cosas a travez del tiempo. Un proyecto de dinámica de sistemas comienza con un problema que hay que resolver en un comportamiento indeseable que hay que corregir y evitar.




Otro concepto de dinámica de sistemas


Es una metodología para la construcción de modelos de simulación para sistemas complejos, la dinámica de sistemas aplica métodos de sistemas duros y blandos.




Metodología de sistemas blandos


La Metodología de sistemas blandos (SSM por sus siglas en inglés) de Peter Checkland es una técnica cualitativa que se puede utilizar para aplicar los sistemas estructurados a las situaciones asistémicas. Es una manera de ocuparse de problemas situacionales en los cuales hay una actividad con un alto componente social, político y humano. Esto distingue el MSB de otras metodologías que se ocupan de los problemas DUROS que están a menudo más orientados a la tecnología. El MSB aplica los sistemas estructurados al mundo actual de las organizaciones humanas. Pero crucialmente sin asumir que el tema de la investigación es en sí mismo es un sistema simple. El SM por lo tanto es una manera útil de acercarse a situaciones complejas y a las preguntas desordenadas correspondientes.


Este utiliza métodos de cuantificación y validación:

1. Cuantificación: Se comienza por identificar las variables de interes y las relaciones que dejan entre si estas variables.
2. Validación: Una vez constituido el modelo hay que preguntar si si refleja razonablemente la realidad.

Sistemas Dinamicos

En Dinámica de Sistemas la simulación permite obtener trayectorias para las variables incluidas en cualquier modelo mediante la aplicación de técnicas de integración numérica. Sin embargo, estas trayectorias nunca se interpretan como predicciones, sino como proyecciones o tendencias. El objeto de los modelos de Dinámica de Sistemas es, como ocurre en todas las metodologías de sistemas blandos, llegar a comprender cómo la estructura del sistema es responsable de su comportamiento. Esta comprensión normalmente debe generar un marco favorable para la determinación de las acciones que puedan mejorar el funcionamiento del sistema o resolver los problemas observados. La ventaja de la Dinámica de Sistemas consiste en que estas acciones pueden ser simuladas a bajo coste, con lo que es posible valorar sus resultados sin necesidad de ponerlas en práctica sobre el sistema real.

Un sistema dinámico es un sistema complejo, que presenta un cambio o evolución de su estado en un tiempo, el comportamiento en dicho estado se puede caracterizar determinando los límites del sistema, los elementos y sus relaciones; de esta forma se puede elaborar modelos que buscan representar la estructura del mismo sistema.
Al definir los límites del sistema se hace, en primer lugar, una selección de aquellos componentes que contribuyan a generar los modos de comportamiento, y luego se determina el espacio donde se llevará a cabo el estudio, omitiendo toda clase de aspectos irrelevantes.
En cuanto a la elaboración de los modelos, los elementos y sus relaciones, se debe tener en cuenta:

1. Un sistema está formado por un conjunto de elementos en interacción.
2. El comportamiento del sistema se puede mostrar a través de diagramas causales.
3. Hay varios tipos de variables: variables exógenas (son aquellas que afectan al sistema sin que éste las provoque) y las variables endógenas (afectan al sistema pero éste sí las provoca).

Un ejemplo de un sistema dinámico se puede ver en una especie de peces que se reproduce de tal forma que este año la cantidad de peces es X_k, el año próximo será X_{k + 1}. De esta manera podemos poner nombres a las cantidades de peces que habrá cada año, así: año inicial X₀, año primero X₁,........... ......, año k X_k.
Como se puede observar :, se cumple para cualquier año k; lo cual significa que la cantidad de peces se puede determinar si se sabe la cantidad del año anterior. Por consiguiente esta ecuación representa un sistema dinámico.