Dinámica de Sistemas Ingeniería de sistemas Profesor: Bruno Jerardino Ayudante: María José Hernández.

Presentación del tema: "Dinámica de Sistemas Ingeniería de sistemas Profesor: Bruno Jerardino Ayudante: María José Hernández."— Transcripción de la presentación:

1 Dinámica de Sistemas Ingeniería de sistemas Profesor: Bruno Jerardino Ayudante: María José Hernández

2 Breve Historia Jay Forrester, ingeniero de sistemas desarrolló esta metodología en los 50’s. La primera aplicación fue en el análisis de una empresa, y el estudio de las variaciones en sus ventas.

3 ¿ Qué es un Sistema? “El todo es tan importante como sus componentes individuales y, el conjunto tiene propiedades de interés que no pueden ser encontradas en el comportamiento aislado de sus partes” Un sistema es una unidad

4 ¿Qué es un Sistema Dinámico? Un modelo es un sistema creado de forma abstracta, cuyos elementos son igualmente abstractos y las relaciones entre ellos están formalizadas. El modelo que explica el comportamiento de un sistema a través del tiempo, es un sistema dinámico; los datos observados se parametrizan con relación al tiempo, para luego formalizarlos.

5 ¿Qué es la Dinámica de Sistemas? La Dinámica de sistemas es una metodología que busca entender el comportamiento de sistemas complejos y la evolución de éste a través del tiempo. Funciona como una técnica de simulación por computador, de modo que sirve para analizar, comprender y discutir situaciones y problemas complejos. Las propiedades de los sistemas son, para la dinámica de sistemas, el marco conceptual desde el cual el modelador debe percibir y representar la realidad.

6 El Juego de la Cerveza Se ideó durante los años 60’s, trata de una simplificación de la realidad a fin de poder aislar problemas o difusiones que se suelen presentar en situaciones reales. El experimento pretende demostrar que los problemas se originan en las bases del pensamiento y en la interacción más que en las estructuras internas y políticas de las organizaciones.

7 Contexto…

8 Lecciones del Juego de la Cerveza 1. La estructura influye sobre la conducta. “Cuando pertenecen al mismo sistema, las personas a pesar de sus diferencias, suelen producir resultados similares”

9 Lecciones del Juego de la Cerveza 2. La estructura de los sistemas humanos es sutil. “En los sistemas humanos, la estructura incluye el modelo de tomar decisiones, las “políticas operativas” mediante las cuales traducimos percepciones, metas, reglas y normas en actos”

10 Lecciones del Juego de la Cerveza 3. El punto de apalancamiento a menudo se descubre mediante nuevos modos de pensar. “En los sistemas humanos, la gente a menudo goza de una influencia potencial que no ejerce porque se concentra sólo en sus propias decisiones e ignora cómo esas decisiones afectan a los demás”

11 Pensamiento Sistémico Disciplina para observar la totalidad, el sistema. Marco para observar las interrelaciones. Sensibilidad para ver las interconexiones sutiles de los sistemas. Permite ver las estructuras que subyacen a situaciones complejas. Analizando el sistema se observa la complejidad dinámica. La esencia de la disciplina de pensamiento sistémico radica en un cambio de enfoque.

12 Pensamiento Sistémico “El arte de ver los árboles sin dejar de ver el bosque”

13 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 1. Conceptualización: Se define el propósito, las fronteras y las variables a trabajar en el modelo. Un texto que da cuenta de la visión que tiene el modelador al percibir lo real.

14 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 2. Formulación: Se estiman los valores de los parámetros a trabajar, se identifican las variables relevantes y las relaciones cualitativas que se establecen entre ellas.

15 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 3. Diagramas de influencias: Son bosquejos que buscan representar las relaciones entre los elementos, es decir, permite conocer la estructura del sistema. Los nombres de los elementos se unen a través de flechas que indican la influencia de uno sobre otro, y sobre la flecha se coloca un signo + ó - que indican si la relación entre ellos es directa (cuando A aumenta, B también) o inversa (cuando A aumenta, B disminuye), en su orden.

16 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 4. Construcción de los diagramas de Forrester: una vez realizado el diagrama de influencias se procede con la construcción de los diagramas de flujos y niveles. La dinámica de sistemas hace uso especialmente de las variables de estado o niveles y las variables de cambio o flujos.

17 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas Variables de estado: son usadas para representar aquellas variables del sistema que se acumulan o se des-acumulan a través del tiempo. Variable de cambio: es la responsable de generar el cambio en la variable de estado. Variables auxiliares: son otras variables que influyen en el comportamiento del sistema tales como el retardo, la variable exógena, el parámetro, el valor interior, el multiplicador y/o no linealidad.

18 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 5. Prueba: Hecho el diagrama de flujos y niveles puede ser usado un software que reconoce dicho lenguaje icónico y lo transforma en ecuaciones diferenciales las cuales son resueltas usando métodos numéricos, simulando así las pruebas y probando las hipótesis dinámicas; de esta manera se prueba el comportamiento del modelo y la sensibilidad que pueda tener a las perturbaciones del entorno.

19 Construcción de un Modelo de Dinámica de Sistemas 6. Implementación: Se prueba la respuesta del modelo a diferentes políticas y obviamente se traduce los resultados para que sean entendibles por las personas que los vayan a tener. Este hecho es importante pues permite usar el modelo para el diseño de políticas de intervención.

20 Ejemplo Práctico Pensemos en la variación de la población en general. Se sabe que en toda población ocurrirán una serie de hechos que la harán variar en el tiempo. Se desea implementar un modelo de dinámica de sistemas que simule la variación de una población cualquiera, con una tasa de natalidad y mortalidad determinadas.

21 Identificando variables Variables de estado: Población Variables de cambio: Muertes y Nacimientos Variables auxiliares: Tasa de Natalidad y Tasa de Mortalidad

22 Diagrama de Influencias PoblaciónMuertesNacimientos Tasa de Natalidad Tasa de Mortalidad + + + +

23 Diagrama de Forrester Población P Tasa de Natalidad TN Tasa de Mortalidad TM Nacimientos NMuertes M

24 Ecuaciones Recordando que estamos trabajando en función del tiempo se obtienen las siguientes ecuaciones: P = N – M N = P * TN M = P * TM TN: Por determinar TM: Por determinar

25 Simulación En este punto para llevar a cabo la simulación del modelo es necesario hacer uso de un programa computacional que soporte la lógica ocupada en el desarrollo que se ha llevado a cabo. Para este curso será utilizado el Software Vensim.

26 Resultados

27

28 Conclusiones La dinámica de sistemas nos invita a tener presente que el comportamiento de los componentes de un mismo sistema, entregan resultados similares. Dentro de los sistemas existen patrones que condicionan de cierta forma los actos de los componentes. Dentro de los sistemas, no se toma en cuenta que el comportamiento individual afecta al global. La metodología de la dinámica de sistemas es una poderosa herramienta que permite el estudio del comportamiento de sistemas durante el tiempo, con la ventaja de tener un idea o visión aproximada de resultados, frente a determinados actos que sean ejecutados.

29 Referencias Elizabeth Torres, P. U. (4 de Diciembre de 2006). El juego de la cerveza. Obtenido de eDucarm: http://servicios.educarm.es/templates/portal/ficheros/websDinamicas/30/juegocerveza.pdf García, J. M. (8 de Mayo de 2014). Modelos de simulación con Dinámica de Sistemas. Obtenido de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=xC63RFvVpRA#t=232 Gutiérrez, C. M. (8 de mayo de 2014). Dinámica de sistemas - diagrama causal y diagrama de Forrester - CASO PRACTICO. Obtenido de YouTube. Mejía, S. P. (8 de mayo de 2014). Juego de la cerveza la historia. Obtenido de YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=pCHVSAjAsZg Sistemas, B. D. (6 de Mayo de 2014). Dinámica de sistemas. Obtenido de http://dinamica-de-sistemas.wikispaces.com/