Dinámica de Sistemas

¿Qué es dinámica de sistemas? Es una metodología para entender ciertas clases de problemas complejos: En la industria. Investigación de proyectos. Poblaciones. Recursos.

Problemas dinámicos Los problemas que se confrontan desde la perspectiva de Dinámica de sistemas tienen al menos dos características en común: Son dinámicos Involucran variables cuantitativas que cambian con el tiempo. Pueden expresarse en términos de gráficas de estas variables en el tiempo. (Ejemplos: Niveles de empleo, Costo de la vida, Enfermedades degenerativas, Niveles de contaminación)

Problemas dinámicos La segunda característica involucra del concepto de feedback o retroalimentación. Feedback: es la transmisión y regreso de información. Los sistemas de retroalimentación y control son fundamentales y están presentes en diferentes sistemas de la vida humana: Ejemplos: Un termostato. Una persona siente que se va a caer y balancea su cuerpo. La competencia lleva a una organización a realizar investigación para nuevas líneas de productos. El proceso regenerativo es continuo y los nuevos resultados llevan a nuevas decisiones que mantienen al sistema en continuo cambio.

Características de los sistemas complejos Los problemas o situaciones complejas tienen estructuras sistémicas que tienen patrones que cambian con el tiempo. Presentan, además, un comportamiento que se conoce como “contraintuitivo”, es decir, van contra toda lógica. Se han determinado tres comportamientos“contraintuitivos” en los sistemas complejos.

Comportamientos contraintuitivos: Los sistemas sociales complejos son insensibles a la mayoría de los cambios en las políticas que la gente implementa en un esfuerzo por mejorar el comportamiento de dicho sistema. Por Qué ?

En los sistemas simples, la causa de un problema está cercana en tiempo y espacio a los síntomas de un problema. Tocas la estufa caliente, luego te quemas. Por otro lado, en los sistemas dinámicos complejos, las causas están muy lejos en el tiempo y el espacio de los síntomas, y pueden surgir de partes muy diferentes a las que se pensaba. Por lo tanto: Para un observador de un sistema complejo, las causas y síntomas están aparentemente cercanas en el tiempo y espacio, lo que contribuye a que tome decisiones que solo empeorarán el sistema.

Los sistemas sociales pueden tener algunos puntos sensibles a través de los cuales su comportamiento se puede cambiar. Dónde se encuentran ?

No se encuentran donde la gente esperaría que estuvieran. Hay más peligro de que una persona, al detectar un punto de influencia importante, guiado por su intuición y juicio altere al sistema de una manera equivocada. Por ejemplo, en un sistema urbano, la vivienda es un punto sensible. Si se deseara hacer de una ciudad un mejor lugar para personas de todos los recursos económicos: ¿Debería reducirse el precio de la vivienda para gente de bajos recursos? ¿Cómo se generan los cinturones de miseria en las grandes ciudades?

Los sistemas sociales presentan un conflicto entre consecuencias a corto y largo plazo, al proponer un cambio en una política. Por Qué ?

Una política que produce mejoras a corto plazo generalmente degradará al sistema a largo plazo. Por otro lado, políticas que producirán resultados a largo plazo inician con una baja en el desempeño del sistema. Muchos de los problemas que se viven actualmente son producto de soluciones a corto plazo de épocas pasadas. ¿Por qué optamos por políticas de corto plazo en lugar de largo plazo?

Definición de dinámica de sistemas “System Dynamics deals with how things change through time, which includes most of what most people find important. It uses computer simulation to take the knowledge we already have about details in the world around us and to show why our social and physical systems behave the way they do.” …” demonstrates how most of our own decision policies are the cause of the problems that we usually blame others, and how to identify policies we can follow to improve our situation.” Jay W. Forrester

Proceso general de modelación dinámica de sistemas

Proceso para generar un modelo dinámico

Proceso para generar un modelo

Definición del Problema Definir los componentes del sistema en el que está inserto el problema, límites: Suprasistema Subsistemas Ambiente Generar una descripción en prosa de la problemática.

Conceptualización del sistema Plasmar en papel las influencias que nosotros consideremos importantes que operan dentro de nuestro sistema. Los sistemas pueden ser representados en papel de muchas maneras, las más comunes son: Diagramas causa-efecto Gráficas de variables contra el tiempo

Ejemplo de diagrama causa-efecto

Representación del modelo En esta fase los modelos son representados de tal manera que una computadora pueda entenderlos, es decir, en código de computadora. De esta manera, fácilmente podrá ser introducido a algún paquete de simulación. La representación que se utilizará se denomina Diagramas de Bloques o diagramas de Forrester. Con esta notación se introduce al paquete de simulación.

Ejemplo diagrama de bloques

Comportamiento del modelo Aquí, se corre la simulación por computadora para determinar el comportamiento de todas las variables, en el tiempo. Es muy importante definir las relaciones matemáticas entre las variables, esto representa el modelo matemático.

Evaluación del modelo Para evaluar nuestro modelo, necesitamos hacer muchas pruebas, y comprobar así su calidad y validarlo. Hay muchas pruebas, desde las de consistencia lógica, hasta algunas pruebas más formales que implican verificar con estadística los parámetros usados en la simulación.

Políticas, análisis y uso del modelo Por último, el modelo es usado para probar ciertas políticas que podrían ser implementadas en el sistema que se está estudiando. Para diseñar y probar estas políticas utilizando un simulador en computadora, es necesario contar con personas conocedoras del sistema.