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Dinamica de sistemas

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Transcript of Dinamica de sistemas

El planteamiento de Forrester indica que el mundo es un conjunto de sistemas, de los cuales la mayoría son de tal simplicidad que son de fácil entendimiento para el ser humano. Sin embargo, los problemas sociales son sistemas con gran cantidad de variables, lo que los hace altamente complicados. Este inconveniente, más la formación matemática de Forrester, hizo que se propusiera el uso de computadores para simular sistemas reales mediante la formulación matemática de modelos fácilmente traducibles a programas informáticos.
Definición
Podemos decir que la dinámica de sistemas es una metodología mediante la cual es posible crear modelos de sistemas con cierto grado de complejidad que interactúan en forma constante con el medio.
Concretamente, la Dinámica de sistemas es una metodología que busca entender el comportamiento de sistemas complejos y la evolución de éste a través del tiempo.
Autor
Jay Forrester (1918), ingeniero eléctrico, es considerado el padre de la Dinámica de sistemas, cuyo principal aporte radica en la aplicación de problemas en el campo de las ciencias sociales mediante la creación de modelos de la organización empresarial, de manera que utiliza a las computadoras como el instrumento fundamental para el ejercicio.
¿EN QUÉ CONSISTE LA DINÁMICA DE SISTEMAS?
Dinámica de Sistemas
Etapas
1. Descripción del sistema
En esta etapa lo que debe realizar el equipo estudioso de la problemática, es delimitar el ámbito de estudio, para poder determinar el marco de referencia constituido por:
2. Diagrama Causal
En esta etapa el equipo estudioso de la problemática, debe estructurar el comportamiento de la misma, en base a la información recopilada en la 1º Etapa, a través de dos elementos, los cuales son: Variables y Relaciones.
En lo referente a variables, estas son todas aquellos elementos que participan en la problemática, afectando y siendo afectados a y por otras variables, o solamente afectando.
Las variables, deben ser expresadas relacionándose a través de dos tipos de relaciones: directa o inversa.

Una relación es directa si es que la causa aumenta y el efecto aumenta o la causa disminuye y el efecto disminuye; en el caso de las relaciones inversas, se dice que la causa aumenta el efecto disminuye o la causa disminuye y el efecto aumenta. Para las relaciones directas la representación es a través del signo “+” y para las relaciones inversas a través del signo “-“.
Sistema de Referencia.
Entorno Cercano.
Entorno Lejano.
Entorno Excluido

• Regla No.1: Debe representarse los bucles de retroalimentación. Ejemplo:
• Regla No. 2: Debe existir compatibilidad de unidades entre las variables que ser relacionan. Ejemplo:
• Regla No. 3: Cada variables, debe ser descrita, en función a su nombre completo, tipo de variable, unidades, mnemónico (abreviatura). Ejemplo:
• Regla No. 4: El Diagrama Causal debe ser Holístico, Hermenéutico y Fenomenológico. Esto quiere decir que las el Diagrama Causal debe ser Sistémico.

En lo que se refiere a la visión Holística, recordar que esto se refiere a mostrar las variables (sean del sistema de referencia o del entorno), de la problemática de un manera integrada.

Finalmente en lo que se refiere a la Fenomenología, el diagrama causal, debe mostrar variables que sean producto de las diferentes perspectivas de la problemática.

• Regla No. 5: Representar los Bucles Compensadores o Negativos y Reforzadores o Positivos.

3. Cuadro de variables
4. Diagrama Forrester
Ejemplo:
5. Sistema de ecuaciones
6. Calibrado de modelo
7. Análisis de sensibilidad
En esta etapa, se debe elaborar un cuadro descriptivo (como un diccionario de datos), con las variables presentes en el Diagrama Causal, de acuerdo al siguiente formato:
En esta, el equipo estudioso de la problemática, deberá graficar utilizando la simbología específica de Jay Forrester en su Metodología, haciendo uso de símbolos especiales que identifican a cada variable de la problemática
• En lo que se refiere a la columna identificada como Nº, ésta representa el orden correlativo para las variables, por ejemplo: 1,2, etc.
• La columna identificada con Nombre, describe la identificación de la variable, por ejemplo: Utilidad.
• La columna identificada como Mnemónico, hace referencia a una abreviatura para identificar a la variable cuando el Diagrama Forrester, en lugar de escribir todo el nombre de la variable, solo se escribe el Mnemónico. Por ejemplo: Útil.
• La columna referente al Tipo, describe la clasificación de cada variable, es decir si es Nivel, Flujo, Auxiliar, Tabla, Tasa, Parámetro o Variable Exógena, etc.
• La columna denominada Unidades, identifica a la unidad de medida de la variable, por ejemplo: Soles.
• La columna Observación hace referencia, a algún comentario sobre la variable, esta columna no es obligatoria a ser tomada en cuenta. Por ejemplo: “Información de Libros Contables.”

En esta etapa, el sistema de ecuaciones, se procede a ejecutar, para poder ver el comportamiento de las variables que conforman el modelo problemático en estudio. Se debe de proceder a especificar, las condiciones de simulación, así como a seleccionar las variables cuyo comportamiento de visualizará tanto a nivel gráfico como a nivel numérico.
Los datos que se obtienen de la simulación considerando los datos del pasado hasta el presente, se deben de comparar con los datos históricos que posee el Sistema de Referencia. Si los datos de dicha simulación coinciden (con no más de 10% de error) con los datos del Sistema entonces se da por valido el modelo y se continúa con la siguiente etapa de la metodología; en caso contrario se deben de revisar las etapas previas.
8. Validación del modelo
9.Utilidad del modelo
En esta etapa, se detectan los puntos críticos, palanca o de quiebre para poder plantear los cambios viables.
Un punto crítico es aquella tasa o parámetro, que el sufrir un pequeñísimo cambio en su valor numérico genera como resultado la modificación en gran escala de alguna o todas las variables nivel, Se considera que el rango permitido para variar los valores de las tasas o parámetros es de +- 50 % su valor original.

En esta etapa, se confronta las propuestas del Sistemas Solucionador del Problema con las aspiraciones del Sistema Contenedor del Problema para que se determinen los cambios definitivos.
En esta etapa, se hace un análisis costo – beneficio de los cambios viables que se implantarán.
Se debe dejar en claro, que cuando se trata de un trabajo académico, el equipo de trabajo que realizó el estudio debe presentar una carta de aprobación por parte del dueño del sistema, aprobando las estrategias que han sido planteadas por el equipo en mención

Ejemplo:
Una población se halla formada inicialmente por 1000 individuos, su tasa de natalidad es del 5% semanal, y su esperanza media de vida es de 100 semanas.
No hay migraciones y la distribución de edades de la población es uniforme. Si se mantienen constantes la tasa de natalidad y la esperanza de vida obtendremos una determinada evolución temporal del número de individuos. ¿Qué sucederá con el número de individuos en estas circunstancias al cabo de pocas semanas?


Ejemplo:
Calcularemos los Nacimientos de un periodo como el producto de la Población inicial del periodo por la Tasa de Natalidad, y calcularemos las Defunciones como la Población inicial dividida por la Esperanza de Vida. La Población final será igual a la Población inicial más los Nacimientos menos las Defunciones. Tomaremos la Población inicial de cada periodo igual que la Población final del periodo anterior.


Ejemplo:
Vamos a utilizar un Diagrama Causal y representar los elementos del sistema, que en este caso son: Población, Tasa de Natalidad, Nacimientos, Esperanza de Vida y Defunciones.
Las relaciones que existen entre ellos son:
• A más población más nacimientos (positivo)
• A más nacimientos más población (positivo)
• A más población más defunciones (positivo)
• A más defunciones menos población (negativo)
Ejemplo:
En la simulación el modelo sería el siguiente:
En el gráfico podemos ver el comportamiento de la población que tiende a crecer conforme pasa el tiempo.
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