Conceptos Fundamentales y Diseño Estratégico de Sistemas
Sistemas y Diseño de Sistemas
Definición de Sistema
Un sistema es una reunión o conjunto de elementos relacionados. Puede estructurarse a partir de conceptos, objetos y sujetos. Los sistemas se componen de otros sistemas a los que llamamos subsistemas, los cuales comprenden otros sistemas que denominamos sistema total y sistema integral.
Tipos de Sistemas por su Origen
Los sistemas, en cuanto a su origen, pueden clasificarse en naturales, hechos por el hombre e híbridos. Entre los sistemas naturales pueden citarse, por ejemplo, un carro, una escuela, un sistema educativo, el sistema decimal, una universidad; como sistema híbrido, el cual proviene de una combinación de los anteriores, puede citarse el caso de una planta hidroeléctrica. Por su naturaleza, los sistemas pueden ser conceptuales o concretos. Los conceptuales están formados por objetivos que existen en el espacio y en el tiempo, como un sistema gramatical, un sistema filosófico; en tanto que el grupo de sistemas concretos conforman la realidad, como una roca, una clase en el aula, un sistema cilíndrico. En cuanto a su funcionamiento, puede hablarse de sistemas abiertos y cerrados. Un sistema abierto intercambia materia y energía con el entorno. Por ejemplo, un árbol. Un sistema cerrado es autosuficiente, lo cual significa que no afecta ni es afectado por otros sistemas ni por el entorno. En cuanto a su organización, se habla de sistemas, subsistemas y suprasistemas. Esto quiere decir que existen niveles o recursividad entre sí.
Características Generales de los Sistemas
Los sistemas se caracterizan por los siguientes conceptos:
- Elementos: Los elementos son los componentes de cada sistema; estos, a su vez, son subsistemas. Los elementos de los sistemas pueden ser inanimados (no vivientes) o dotados de vida (vivientes).
- Proceso de Conversión: Cambia elementos de entrada en elementos de salida.
- Entradas y Recursos: La diferencia entre entradas y recursos es muy mínima y depende solo del punto de vista y circunstancialmente. Las entradas son generalmente los elementos sobre los cuales se aplican los recursos.
- Salidas o Resultados: Las salidas son los resultados del proceso del sistema y se consideran resultados, éxitos o beneficios.
- El Medio: Determina cuáles sistemas se encuentran bajo el control de quienes toman las decisiones y cuáles deben dejarse fuera de su jurisdicción.
- Propósito y Función: Los sistemas inanimados están desprovistos de un propósito evidente. Estos adquieren un propósito o función específico cuando entran en relación con otros subsistemas en el contexto de un sistema más grande.
- Atributos: Los sistemas, subsistemas y sus elementos están dotados de atributos o propiedades. Los atributos pueden ser “cuantitativos” o “cualitativos”. Esta diferenciación determina el enfoque a utilizar para medirlos.
- Metas y Objetivos: La identificación de metas y objetivos es de suprema importancia para el diseño de sistemas. En sistemas orientados a objetivos, el proceso de conversión se organiza en torno al concepto de componentes, programas o misiones, que consiste en elementos compatibles reunidos para trabajar hacia un objetivo definido.
- Administración, Agentes y Tomadores de Decisiones: Se encargan de las acciones y decisiones que tienen lugar en el sistema.
- Estructura: La noción de estructura se relaciona con la forma de las relaciones que mantienen los elementos del conjunto; puede ser simple o compleja.
- Estados y Flujos: El estado de un sistema se define por las propiedades que muestran sus elementos en un punto en el tiempo. La condición de un sistema está dada por el valor de los atributos que lo caracterizan.
Ideas Particulares de los Sistemas
El lenguaje de las matemáticas está eminentemente calificado para servir como el lenguaje de la teoría general de sistemas debido precisamente a que este lenguaje está dedicado en su contenido y expresión solamente a las características estructurales (de relación) de una situación. Stafford Beer ha expresado mejor que nadie la necesidad de un metalenguaje, es decir, un lenguaje de orden elevado, en el cual se puedan estudiar proposiciones escritas en un lenguaje de bajo orden.
La industria se considera el metasistema por encima de la corporación, cuyo metasistema es, a su vez, el gobierno. En el mundo de la educación, una facultad actúa como el metasistema de varios departamentos y la universidad es el metasistema por encima de varias facultades; por tanto, los metasistemas crean jerarquías de control y regulación.
Taxonomías de Sistemas
A la Taxonomía de Sistemas se le considera una ciencia general que va a la par de las matemáticas y la filosofía. Existen los sistemas dinámicos simples, con movimientos predeterminados, y los termostatos con cuatro mecanismos de control o sistemas cibernéticos. La clasificación del Sistema de Boulding se considera posteriormente cuando se habla de la clasificación jerárquica. Su objetivo es el inventario y la descripción ordenada de la biodiversidad.
Taxonomía de Boulding
Boulding plantea que debe haber un nivel en el cual una teoría general de sistemas pueda alcanzar un compromiso entre “lo específico que no tiene significado y lo general que no tiene contenido”. El método de enfoque de Boulding parte de una descripción intuitiva de los niveles de complejidad que él subsecuentemente relaciona con las diferentes ciencias empíricas.
Boulding propone un ordenamiento jerárquico de los posibles niveles que determinan los sistemas que nos rodean, de la siguiente manera:
- Primer Nivel: Estructuras Estáticas
- Segundo Nivel: Sistemas Dinámicos Simples
- Tercer Nivel: Sistemas Cibernéticos o de Control
- Cuarto Nivel: Sistemas Abiertos
- Quinto Nivel: Genético-Social
- Sexto Nivel: Animal
- Séptimo Nivel: El Hombre
- Octavo Nivel: Las Estructuras Sociales
- Noveno Nivel: Los Sistemas Trascendentes
Taxonomía de Checkland
Según Checkland, las clasificaciones u ordenamientos por clases de los sistemas son las siguientes:
- Sistemas Naturales: Sin intervención del hombre.
- Sistemas Diseñados: Son creados por alguien.
- Sistemas de Actividad Humana: Contienen organización estructural.
- Sistemas Sociales: Son una categoría superior a los de actividad humana.
- Sistemas Trascendentales: Constituyen aquello que no tiene explicación.
Mejoría de los Sistemas y Diseño de Sistemas
Está vinculado a la retroalimentación y a la restitución. No implica ética; es decir, si el sistema funciona de forma inadecuada, así se queda. Incluye cambios en las actividades que se desvían de los objetivos. (También puede incluir cambios en los objetivos de las actividades). Demanda la búsqueda del problema en el interior del sistema. Utiliza la introspección (no se admite que los problemas puedan estar fuera del propio sistema). Este enfoque tiene como objetivo respetar las normas que se han definido para el sistema mayor.
El mejoramiento se usa:
- Si se tienen objetivos que se desvían del objetivo sistemático (para lograr que objetivos que se encuentran separados vuelvan al cauce normal).
- Cuando el sistema no da los resultados predichos.
- El sistema no se comporta según lo planteado.
Pasos para Efectuar el Mejoramiento
- Definir el problema (identificar cuál es el ámbito de influencia dentro del sistema, quién genera el problema y los componentes y subsistemas involucrados).
- Qué estados o condiciones son los que se desvían del sistema esperado, cuán alejados del óptimo estamos.
- Se comparan las condiciones reales con las esperadas para determinar el grado de desviación.
- Hipotetizar las razones de la desviación (Hipótesis: una verdad que necesita ser probada).
- Se dan o generan respuestas según las deducciones obtenidas de los resultados.
- Se desintegran en problemas menores por medio del método de reducción.
- Utiliza el Método Científico, el Paradigma Científico. No se cuestionan: Funcionamientos, Propósitos, Estructuras. No es una metodología de cambio, sino una metodología de ‘parchado’, es decir, solo corrige parte del sistema. La planificación es de seguidor, se continúa de acuerdo con lo previsto.
Razones que Limitan el Mejoramiento del Sistema
- Respeta el objetivo primordial.
- Los supuestos y objetivos son obsoletos e incorrectos.
- Tiene una planificación de seguidor, no libre.
- Presenta barreras jurídico-geográficas.
- El mejoramiento como método de investigación.
Diseño de Sistemas
Busca ir de lo específico a lo general; un sistema no está solo, sino que trabaja con otros sistemas de su entorno. Los problemas no son causa únicamente del sistema, sino también del entorno. Asegura una renovación del sistema. Prevé el sistema óptimo (este sistema implica una consideración ética). Busca respuesta al problema en sistemas mayores. Practica la extrospección. Busca el problema fuera de nuestro sistema. Usa el Paradigma de Sistemas: todo sistema es parte de uno mayor.
Características del Diseño de Sistemas
Se define el problema en relación con los sistemas o subsistemas superordinales, es decir, que están fuera de mi contexto, pero relacionados por algún objetivo. Sus objetivos generales no se basan en el contexto del subsistema, sino en el de sistemas mayores.
Diferencia entre la Mejoría y el Diseño de Sistemas
El tratamiento de los problemas de los sistemas mediante el mejoramiento en la operación de sistemas existentes está destinado a fallar. El mejoramiento de sistemas no puede dar resultados solo en el contexto limitado de pequeños sistemas con interdependencias insignificantes con otros sistemas, una condición que no ocurre muy a menudo.
Diseño de Sistemas con un Enfoque Sistémico
La teoría de la organización y la práctica administrativa han experimentado cambios sustanciales en años recientes. La información proporcionada por las ciencias de la administración y la conducta ha enriquecido la teoría tradicional. Estos esfuerzos de investigación y conceptualización a veces han llevado a descubrimientos divergentes. Sin embargo, surgió un enfoque que puede servir como base para lograr la convergencia: el enfoque de sistemas, que facilita la unificación de muchos campos del conocimiento.
Aportes Semánticos
Las sucesivas especializaciones de las ciencias obligan a la creación de nuevas palabras; estas se acumulan durante sucesivas especializaciones, llegando a formar casi un verdadero lenguaje que solo es manejado por los especialistas. La Teoría General de Sistemas, para solucionar estos inconvenientes, pretende introducir una semántica científica de utilización universal.
Conceptos Clave
- Sistema: Es un conjunto organizado de cosas o partes interactuantes e interdependientes que se relacionan, formando un todo unitario y complejo.
- Entradas: Las entradas son los ingresos del sistema que pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información. Estas pueden ser:
- En serie: Es el resultado o la salida de un sistema anterior con el cual el sistema en estudio está relacionado de forma directa.
- Aleatoria: Es decir, al azar, donde el término “azar” se utiliza en el sentido estadístico.
- Retroacción: Es la reintroducción de una parte de las salidas del sistema en sí mismo.
- Proceso: Es lo que transforma una entrada en salida; como tal, puede ser una máquina, un individuo, una computadora, etc.
- Salidas: Son los resultados que se obtienen de procesar las entradas. Al igual que las entradas, estas pueden adoptar la forma de productos, servicios e información. Las mismas son el resultado del funcionamiento del sistema o, alternativamente, el propósito para el cual existe el sistema. Las salidas de un sistema se convierten en entrada de otro, que las procesará para convertirlas en otra salida, repitiéndose este ciclo indefinidamente.
- Relaciones: Son los enlaces que vinculan entre sí a los objetos o subsistemas que componen un sistema complejo. Podemos clasificarlas en simbióticas, sinérgicas y superfluas.
- Clasificación obtenida de apunte de cátedra.
- Atributos: Los atributos de los sistemas definen al sistema tal como lo conocemos u observamos. Pueden ser definidores o concomitantes.
- Contexto: Un sistema siempre estará relacionado con el contexto que lo rodea, es decir, el conjunto de objetos exteriores al sistema que influyen decididamente en este, y a su vez el sistema influye, aunque en menor proporción, sobre el contexto; se trata de una relación mutua contexto-sistema.
- Rango: En el universo existen distintas estructuras de sistemas y es factible ejercitar en ellas un proceso de definición de rango relativo. Esto produciría una jerarquización de las distintas estructuras en función de su grado de complejidad. Cada rango o jerarquía marca con claridad una dimensión que actúa como un indicador claro de las diferencias que existen entre los subsistemas respectivos.
- Subsistemas: Estos subsistemas forman o componen un sistema de un rango mayor, el cual, para los primeros, se denomina macrosistema.
- Variables: Cada sistema y subsistema contiene un proceso interno que se desarrolla sobre la base de la acción, interacción y reacción de distintos elementos que deben necesariamente conocerse.
- Parámetro: Cuando una variable no tiene cambios ante alguna circunstancia específica, no quiere decir que la variable sea estática ni mucho menos, ya que solo permanece inactiva o estática frente a una situación determinada.
- Operadores: Otro comportamiento es el de operador, que son las variables que activan a las demás y logran influir decisivamente en el proceso para que este se ponga en marcha. Se puede decir que estas variables actúan como líderes de las restantes.
- Retroalimentación: La retroalimentación se produce cuando las salidas del sistema o la influencia de las salidas de los sistemas en el contexto vuelven a ingresar al sistema como recursos o información. Permite el control de un sistema y que el mismo tome medidas de corrección con base en la información retroalimentada.
- Homeostasis y Entropía: Es la propiedad de un sistema que define su nivel de respuesta y de adaptación al contexto.
- Permeabilidad: La permeabilidad de un sistema mide la interacción que este recibe del medio; se dice que a mayor o menor permeabilidad del sistema, el mismo será más o menos abierto.
- Integración e Independencia: Se denomina sistema integrado a aquel en el cual su nivel de coherencia interna hace que un cambio producido en cualquiera de sus subsistemas produzca cambios en los demás subsistemas y hasta en el sistema mismo. Un sistema es independiente cuando un cambio que se produce en él no afecta a otros sistemas.
- Centralización y Descentralización: Un sistema se dice centralizado cuando tiene un núcleo que comanda a todos los demás, y estos dependen para su activación del primero, ya que por sí solos no son capaces de generar ningún proceso.
- Adaptabilidad: Es la propiedad que tiene un sistema de aprender y modificar un proceso, un estado o una característica de acuerdo con las modificaciones que sufre el contexto.
Las Organizaciones como Sistemas
Una organización es un sistema sociotécnico incluido en otro más amplio que es la sociedad, con la que interactúa influyéndose mutuamente. Puede ser definida como un sistema social, integrado por individuos y grupos de trabajo que responden a una determinada estructura y que, dentro de un contexto que controla parcialmente, desarrollan actividades aplicando recursos en pos de ciertos valores comunes.
El Sistema de Control
Estudia la conducta del sistema con el fin de regularla de un modo conveniente para su supervivencia. Una de sus características es que sus elementos deben ser lo suficientemente sensitivos y rápidos como para satisfacer los requisitos de cada función de control.
Elementos Básicos del Sistema de Control
- Una variable, que es el elemento que se desea controlar.
- Los mecanismos sensores, que son sencillos para medir las variaciones o los cambios de la variable.
- Los medios motores, a través de los cuales se pueden desarrollar las acciones correctivas.
- Una fuente de energía, que entrega la energía necesaria para cualquier tipo de actividad.
- La retroalimentación, que, a través de la comunicación del estado de la variable por los sensores, logra llevar a cabo las acciones correctivas.
Método de Control
Es una alternativa para reducir la cantidad de información recibida por quienes toman decisiones, sin dejar de aumentar su contenido informativo.
Enfoque de Sistemas
El enfoque sistémico es, sobre todo, una combinación de filosofía y metodología general, engranada a una función de planeación y diseño. El enfoque de sistemas se basa en una metodología interdisciplinaria que integra técnicas y conocimientos de diversos campos, fundamentalmente a la hora de planificar y diseñar sistemas complejos y voluminosos que realizan funciones específicas.
Utilidad y Alcance del Enfoque de Sistemas
Es aplicado en el estudio de las organizaciones, instituciones y diversos entes, planteando una visión inter, multi y transdisciplinaria que ayudará a analizar y desarrollar la empresa de manera integral, permitiendo identificar y comprender con mayor claridad y profundidad los problemas organizacionales, sus múltiples causas y consecuencias.
Diferencia del Enfoque de Sistemas con el Enfoque Tradicional y otras Áreas del Pensamiento
Bajo la perspectiva del enfoque de sistemas, la realidad que concibe el observador que aplica esta disciplina se establece por una relación muy estrecha entre él y el objeto observado, de manera que su “realidad” es producto de un proceso de coconstrucción entre él y el objeto observado, en un espacio y tiempo determinados, constituyéndose dicha realidad en algo que ya no es externo al observador y común para todos, como lo plantea el enfoque tradicional, sino que esa realidad se convierte en algo personal y particular, distinguiéndose claramente entre lo que es el mundo real y la realidad que cada observador concibe para sí.
Teoría General de Sistemas
Se caracteriza por ser una teoría de principios universales aplicables a los sistemas en general. La Teoría General de Sistemas no busca solucionar problemas o intentar soluciones prácticas, pero sí producir teorías y formulaciones conceptuales que pueden crear condiciones de aplicación en la realidad empírica.
Dinámica de Sistemas
Las distintas variables que podemos asociar a sus partes sufren cambios a lo largo del tiempo como consecuencia de las interacciones que se producen en ellas. Su comportamiento vendrá dado por el conjunto de trayectorias de todas las variables, lo que suministra algo así como una narración de lo acaecido en el sistema.
Complejidad de un Sistema
La complejidad de un sistema depende de las relaciones entre sus elementos y no como una propiedad de un elemento aislado. La complejidad de un sistema se precisa como una propiedad intrínseca de los artefactos y no toma en cuenta la percepción de un observador externo. La complejidad de un sistema nunca disminuirá cuando las relaciones entre sus componentes aumenten.
Aplicación del Enfoque de Sistemas en Organizaciones
Existen cuatro áreas importantes en la aplicación del enfoque de sistemas en organizaciones que requieren una particular atención:
- Definir los límites del sistema total y del medio.
- Establecer los objetivos del sistema.
- Determinar la estructura del programa y las relaciones de programas-agentes.
- Describir la administración de sistemas.
Límites del Sistema y el Entorno
Los sistemas consisten en totalidades; por lo tanto, son indivisibles. Poseen partes y componentes; en algunos de ellos, sus fronteras o límites coinciden con discontinuidades entre estos y sus entornos, pero normalmente la demarcación de los límites queda en manos de un observador. En términos operacionales, puede decirse que la frontera es aquella línea que separa al sistema de su entorno y que define lo que le pertenece y lo que está fuera de él. Cada sistema tiene algo interior y algo exterior; asimismo, lo que es externo al sistema forma parte del entorno y no del propio sistema. Los límites están íntimamente vinculados con la cuestión del entorno; podemos definirlos como la línea que forma un círculo alrededor de variables seleccionadas, de tal manera que existe un menor intercambio con el medio.
Modelo General de un Sistema y su Entorno
Para el diseño de un modelo, es necesario cumplir varios pasos:
- 1º paso: Definir los elementos básicos.
- 2º paso: Decidir el tipo de modelo.
- 3º paso: Verificar el modelo.
- 4º paso: Validación del modelo.
- 5º paso: Utilización del modelo.