Dinámica de sistemas: introducción Información adaptada del libro de Sterman, 2000. y del curso de dinámica de sistemas de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

Reseña Histórica de la DS Metodología de simulación basada en computador desarrollada en 1950 en el MIT J. Forrester: 1961 Dinámica industrial 1968 Principios de Sistemas 1969 Dinámica Urbana 1971 Dinámica del mundo “Crack” de la bolsa de N.Y.

“Crack” de la bolsa de N.Y.

Pensamiento tradicional – Disección de Partes Los humanos tienden a partir las cosas que no entienden... Daños de carros Daños en aparatos eléctricos Biología Virus de computador ¿Entendiendo las piezas se entiende el todo?

Pensamiento sistémico – Haciendo las Conexiones grupo de partes individuales y sus interconexiones Sistema  Sistemas circulatorios Sistemas nerviosos Sistemas de gobierno Macroeconomía Economía mundial Corporaciones Partes + Interacciones = Sistema Completo

Pensamiento sistémico – Haciendo las Conexiones Teoría General de Sistemas (1920): “No importa que tan diferentes sean las partes de los sistemas individuales, estas fueron puestas juntas usando un conjunto de reglas comunes a todas” “El conocimiento de un tipo de sistemas puede ser aplicado a muchos otros tipos”

Pensamiento sistémico y Dinámica de Sistemas Peter Senge(1990): La quinta disciplina. Pensamiento sistémico cambiar los paradigmas acerca de cómo funciona el mundo Pensamiento Sistémico Dinámica de Sistemas

Pensamiento sistémico y Dinámica de Sistemas Herramienta para entender sistemas complejos Pensamiento Sistémico Revela los modelos mentales y como estos definen la percepción del mundo Dinámica de Sistemas Modelos de Simulación en computador para relacionar la estructura del sistema y su comportamiento

Pensamiento sistémico y Dinámica de Sistemas Todo mundo usa modelos mentales todos los días. Las mentes solo tienen representaciones (modelos) de la realidad. Tener conciencia de los modelos mentales ayuda a entender porqué tomamos las decisiones que tomamos Los humanos no son simuladores dinámicos

Dinámica de Sistemas Toma la información de la estructura del sistema (modelos mentales) Se formaliza en un modelo de computador Se revela el comportamiento de la estructura (simula el modelo)

Dinámica de Sistemas Competencia con mayor Mundo en cambio nivel de complejidad Mundo en cambio constante Tecnología de la Información En sistemas reales es imposible detener el cambio, a menos que se destruya el sistema!!!!

Dinámica de Sistemas Estructura induce comportamiento Estructura Conducta Hechos “Estructura” = cómo se unen los elementos del sistema

Dinámica de Sistemas - Límites - ¿Cuáles son los límites de estos modelos? La dinámica de sistemas modela problemas, no sistemas!!!!!!!

Dinámica de Sistemas - Límites - Los sistemas son subsistemas de otros sistemas, y así sucesivamente..... ¿Cómo saber que incluir en el modelo? ¿Cómo saber que excluir del modelo? Se modela un problema por modelo, esto permite poner límites razonables...

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? - ¿Qué problemas deben modelarse? La definición del problema es una parte importante de un estudio de dinámica de sistemas Dibujar el comportamiento en el tiempo (modos de referencia)

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? -

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? -

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? -

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? -

Conceptos de DS DS se basa en los siguientes conceptos: Ciclos de realimentación Acumulación y flujos Decisiones y políticas

Conceptos de DS - Ciclos de Realimentación - Realimentación: transmisión y retorno de información Reaccionar a eventos en lugar de buscar comportamientos = Pensamiento ciclo abierto Problema Plan Acción

Conceptos de DS - Ciclos de Realimentación - Pasar del pensamiento de ciclo abierto al pensamiento de ciclos de realimentación Problema Plan Acción

Conceptos de DS - Ciclos de Realimentación - Ciclos de realimentación: elementos e interconexiones estructuradas Ganancias Tiempo

Conceptos de DS - Ciclos de Realimentación - Ganancias Tiempo

Conceptos de DS - Acumulación y Flujos - Cada elemento en un ciclo de realimentación es un acumulador (niveles) o un flujo. La acción de los flujos y sobre los acumuladores (niveles) causan todo el comportamiento dinámico en el mundo

Conceptos de DS - Acumulación y Flujos - Acumuladores (Niveles) Fotografían la realidad Reflejan el estado del sistema en un momento del tiempo Tienen memoria (no cambian instantáneamente) Cambian a través de los flujos (pero toma tiempo !!!)

Conceptos de DS - Acumulación y Flujos - Retardos Separan los problemas del sistema de los síntomas de estos problemas con el tiempo Afectan los esfuerzos para corregir los problemas una vez han sido descubiertos Son acumuladores de lo que no ha ocurrido

Conceptos de DS - Acumulación y Flujos - Crean dinámica cuando se acumulan en niveles. El comportamiento dinámico puede ocurrir sin ninguna realimentación !!!!!! (Embalse) Dependen del valor de los niveles, no de otros flujos No pueden existir sin los niveles

Conceptos de DS - Decisiones y Políticas - Cada decisión es gobernada por una política Ej: Péndulo (sigue las reglas de la física). Los humanos son malos decisores cuando hay mucho detalle o complejidad... Más información hace más daño que bien... Las políticas son las reglas de la organización, que proveen la plataforma para las decisiones. Ej: Inventario

Conceptos de DS - Decisiones y Políticas - Proceso de Decisión: convierte información en acción

Conceptos de DS - Decisiones y Políticas - Las decisiones se basan en niveles (los flujos no son instantáneamente observables!!!) Raramente tiene éxito un primer intento por resolver un problema. Las decisiones son intentos de mover el sistema hacia las metas. Las decisiones controlan el cambio a través de las políticas...

Construcción de Modelos Alcance del modelo Modos de Referencia Diseño conceptual del modelo Formalización del modelo Simulación Horizonte de tiempo Paso de simulación Método de integración

Construcción de Modelos Alcance del modelo Variables Exógenas Por fuera del alcance del modelo Variables Endógenas