Introducción a la Ingenieria de Sistemas

Introducción a la Ingeniería de Sistemas

Ingeniería de Sistemas

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA

Universidad Nacional Abierta Apartado Postal N° 2096 Caracas 1.010 A, Carmelitas, Venezuela Copyright Copyri ght

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UNA 1983

Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio gráfico, audiovisual o computarizado, sin previa autorización escrita. CAV  CAV  TA168 15 2000

Introducción a la ingeniería ingeniería de sistemas / Universidad  Nacional Abierta; especialistas especialistas en contenido Miguel  Genova, JoséGuzmán. - - 4a. de. - - Caracas: UNA, 2000. 2.30p. : il. ; 29 cm. "Estudios Profesionales 1".  Ingeniería  Ingeniería de sistemas sistemas 1. Ingeniería de sistemas. 2. Ingeniería de sistemas - Venezuela. 3. Educación a distancia - - Módulos de estudio. 1. Genova, Miguel. H. Guzmán, José. III. Universidad Nacional Abierta (Caracas).

ISBN 980-230-J21-6  Quinta reimpresión, 2000 Registro de Publicaciones de la Universidad Nacional Abierta  N° UNAUNA- EP1-83-0125

UNIVERSIDAD NACIONAL  ABIERT  ABI ERTA A Estudios Profesionales I INTRODUCCION A LA INGENIERIA DE SISTEMAS ESPECIALISTAS EN CONTENIDO Miguel Genova, M. S. CONICIT   José Guzmán, Ing., M. S. DISEÑO DE INSTRUCCION Rosalba Barroso, M. E. UNA ESPECIALISTA EN EVALUACION Beatriz Tancredi, Lic. UNA

REVISION DE CONTENIDOS  José G. González, M. S. UNA María A. Pérez de Ovalles, Ing. UNA Gustavo Márquez M. Ing. UNA COORDINADOR DE INGENIERIA DE SISTEMAS Rafael Arráiz, Ing. UNA

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INTRODUCCIÓN Al iniciar este nuevo curso del Ciclo de Estudios Profesionales usted está dando un paso importante dentro de su carrera en la Universidad Nacional Abierta. Por eso, creemos que , es importante hacer conjuntamente algunas reflexiones sobre el significado de los Estudios Profesionales dentro del plan general de estudios que está cursando. En primer lugar, es importante no olvidar que los Estudios Profesionales hunden sus raíces en los Estudios Generales ya concluidos y que le proporcionaron experiencias de aprendizaje que contribuirán, a la formación básica que lo capacitará para una mejor formación profesional. Pero, además, tanto el ciclo terminado, como el que ahora está iniciando, buscan la misma formación integral, es decir, preparar egresados que sean, en primer lugar, verdaderos hombres, luego ciudadanos íntegros y, finalmente, profesionales competentes. Como egresado de la Universidad Nacional Abierta, cualquiera sea la especialidad o carrera que haya elegido, deberá interactuar permanentemente con problemas de carácter social, económico, político, cultural, científico y tecnológico. En este sentido, cuanto mayor sea el grado de conciencia que, como individuo, desarrolle en relación a sus posibilidades reales de resolver problemas, mayor será el nivel de compromiso que tendrá para resolverlos y menor la posibilidad de convertirse en un simple tecnócrata eficiente. En segundo lugar, es conveniente que sepa que el Ciclo de Estudios Profesionales consta de dos componentes curriculares importantes: el de Estudios Básicos, por un lado, y el de Estudios Profesionales, por otro. Los Estudios Básicos, como su mismo nombre lo sugiere, lo conforman un grupo de cursos que pretenden proporcionar los contenidos funda-mentales que le permitan descifrar el lenguaje de un sector determinado de la realidad. Su dominio facilitará la adquisición de los. conocimientos y competencias propios de la carrera que haya escogido. Los Estudios Especializados están orientados a proporcionar las herramientas —informaciones, habilidades y destrezas—  específicas para el desempeño de una determinada actividad profesional, la referida a su carrera. Estos estudios lo constituyen asignaturas, pasantías y la tesis de grado; todos ellos orientados a capacitarlo para que pueda hacer un adecuado uso del conocimiento, en un área particular del ejercicio profesional, fundamentado en principios científicos y técnicos. Finalmente, deseamos expresarle una última reflexión. Su formación profesional no puede limitarse ni nutrirse única y exclusivamente de lo que la Universidad, a través de sus diferentes actividades, le pueda dar. La formación de un egresado racional, crítico, creativo y ético, tal

 y como como lo pretende pretende la Univers Universidad idad,, debe debe integrar integrar,, además además de los conociconocimientos académicos, un sinnúmero de influencias generadas por las relaciones e interacciones con su entorno social. Y esto exigirá de usted una buena dosis de motivación. Sus constantes esfuerzos integrados a la actividad de la Universidad darán como resultado la formación de un recurso humano que sea capaz de actuar sobre el sistema social y en las áreas prioritarias del desarrollo socioeconómico del país, convirtiéndose, así, en un agente del cambio cualitativo que demanda Venezuela.

Armando Villarroel Villalba Vicerrector Académico

INDICE

M O D U L O

I :

Sistema como concepto de la ciencia moderna ..

Pág. 11

Unidad 1: Sistema como concepto de la ciencia moderna ..

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Unidad 2: Problemas teóricos del concepto de sistema . . . .

43

Unidad 3: Tendencia del desarrollo tecnológico moderno ..

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M O D U L O

Conceptos generales de la Ingeniería de Sistemas

I I:

83

Unidad Unidad 4: El enfoqu enfoquee de sistem sistemas as ........ .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... 85 Unidad 5: Definiciones generales de la Ingeniería de Sistemas ................................................ ..................... .............................................. ................... 113 113 Unidad 6: Problemas y soluciones ..................................................... .............................. ....................... 137 137

M O D U L O

Relaciones de la Ingeniería de Sistemas con otras disciplinas ................................................... ........................ .............................................. ................... 159 159

I II :

Unidad 7: Relaciones de la Ingeniería de Sistemas con otras disciplinas ................................................... ........................ .............................................. ................... 161 161

M O D U L O

I V:

El campo de acción de la Ingeniería de Sistemas en Venezuela .................................................... ......................... ......................................... .............. 181 181

Unidad 8: Ejemplos de la Ingeniería de Sistemas en Venezuela....................................... Venezuela.................................................................. ............................. 181 181

Unidad Unida d 9: Responsabil Responsabilidad idad social social del ingeniero ingenier o de sistemas sistemas ...... ......... ...... ......215 ...215

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MODULO I

SISTEMA COMO CONCEPTO DE LA CIENCIA MODERNA INTRODUCCION El término de sistema aunque ha venido siendo utilizado en diversas disciplinas científicas (sistema solar, sistema circulatorio) desde hace varios siglos, es solamente en los años más recientes que se ha establecido como concepto aceptado en la ciencia moderna. En este Módulo vamos a tener la oportunidad de pasearnos brevemente por las diversas concepciones que las disciplinas científicas le han venido dando al concepto de sistema, todas ellas con elementos comunes, pero también con sus diferencias. Estas similitudes y diferencias deben ser tomadas en cuenta a fin de comprender posteriormente, cómo la Ingeniería de Sistemas se inserta en el desarrollo científico del siglo XX y se alimenta de él. Esta inserción de la Ingeniería de Sistemas también confronta dificultades, debido a problemas teóricos importantes que el concepto plantea en relación al sistema y su medio ambiente. Esta discusión se hará en este Módulo, de manera tal que podamos establecer los límites entre un sistema y su medio ambiente, con propiedad. Por último, para completar la visión de los sistemas en el mundo moderno, nos detendremos y explicaremos las relaciones entre el desarrollo industrial y tecnológico de las sociedades actuales y algunos rasgos importantes del concepto de sistema. De esta manera, al final del Módulo estaremos informados y seremos capaces de relacionar la Ingeniería de Sistemas con el desarrollo científicotécnico del siglo XX, contribuyendo a la comprensión de que aquella es una disciplina del conocimiento humano que se vincula histórica y prácticamente con otras disciplinas, en la búsqueda de la satis-facción de las necesidades sociales. OBJETIVO

1. Relacionar la Ingeniería de Sistemas con el desarrollo científico-técnico del siglo XX 11

UNIDAD 1

SISTEMA COMO CONCEPTO DE LA CIENCIA MODERNA

INTRODUCCION En términos lo más sencillo posible, se describe en forma preliminar el concepto de sistema, abordándolo, primero en forma general y luego particularmente, para varias disciplinas científicas. Asimismo, se describe el surgimiento de la Teoría General de Sistemas como una necesidad de superar enfoques parciales de la realidad. Por último, se describen los antecedentes históricos del desarrollo del concepto de sistema y se analizan las principales tendencias actuales. Esta visión general nos servirá de introducción a una problemática que vamos a encarar día a día, como es la diversidad del sistema en la ciencia moderna y los intentos de generalizar conceptos y experiencias en un conjunto de conocimientos coherentes.

OBJETIVOS

Al finalizar esta Unidad el estudiante deberá ser capaz de: 1. Dada una situación real, identificar los elementos del sistema que diversas disciplinas considerarían en ella

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ESQUEMA DE CONTENIDO

Pág. 1.1. ¿Qué es un sistema? .........................................................................15 1.2. La teoría general general de sistemas sistemas ........................ ........................... ........17 1.3. La realidad realidad sistémica para para diferentes disciplinas disciplinas ........................... ...18 1.4. Antecedentes históricos ...................................................................27 1.5. Tendencias actuales .........................................................................29 Autoevaluación ......................................................................................35 Respuestas a la Autoevaluación ..............................................................39 Prescripciones ........................................................................................40 Biblio Bib liogra grafía fía ........................................... .............................................................. ...................................... ...................................... ............................. ..........41 41

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1.1. ¿QUE ES UN SISTEMA?

El término sistema constituye actualmente uno de los conceptos más ampliamente utilizados en todos los campos fundamentales de la ciencia: en biología, física, química, matemática, lógica, cibernética, economía, sociología y en la mayoría de las ramas de la ingeniería. Una de ellas, la rama de Ingeniería de Sistemas, tiene como objetivo la concepción, planificación, evaluación y construcción científica de sistemas hombremáquinas. Aunque el concepto de sistema es utilizado de diferentes maneras por las diversas disciplinas científicas y ramas de la ingeniería, diferencias que provienen, principalmente, de la tradición y del objeto y método de cada una de esas disciplinas particulares, se puede suministrar una definición amplia y abierta de lo que es un sistema.

Cualquier conjunto de elementos organizados y  relacionados para un propósito o una actividad, constituye un sistema.

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Figura 1.1. Ejemplos de sistemas: una célula, una empresa.

Una célula formada por el núcleo, las mitocondrias y el citoplasma, cada uno de estos elementos con su propia función, para que el conjunto se desarrolle y reproduzca es un sistema. Una empresa con una estructura  jerá  jerárq rqui uica ca de atri atribu buci cion ones es y con con sus sus fun funci cion ones es dife difere renc ncia iada dass en gere gerenc ncia ia y departamentos, a fin de producir bienes o servicios y vender-los, constituye un sistema. Los elementos son los componentes de cada sistema. Ellos a su vez pueden ser sistemas si en su interior contienen otros elementos organizados; se les denomina entonces subsistemas. En la célula, el núcleo ejerce la función de control sobre la reproducción a través de unos gránulos mayores llamados nucléolos y otros menores llamados cromatinas. El núcleo es un subsistema de la célula. En la empresa la Gerencia de Producción tiene tres departamentos: Recepción y Tratamiento de las Materias Primas, Procesado de la materia prima y Ensamblaje de los Productos Intermedios. La Gerencia de Producción y sus tres departamentos (elementos) constituyen un subsistema. 16

Un rápido vistazo al mundo circundante, permite observar que la vida está organizada alrededor de sistemas de todas clases. Algunos son organizados por el hombre, otros han evolucionado sin un diseño convenido. Se encuentran en las cosas inanimadas, en los organismos vivientes y en los fenómenos sociales. Si bien los sistemas inanimados están desprovistos de un propósito aparente, ellos adquieren un propósito o fundación específica cuando entran en relación con otros subsistemas en el contexto de un sistema mayor. Por ejemplo, las aguas de un río en relación a las especies vivientes que él alberga. En la definición de sistemas que se ha presentado, trivial en apariencia, se encierra una forma particular de ver el mundo; con la aplicación de la visión sistémica se trata de aprehender cualquier realidad no sólo a través del estudio separado de sus partes, sino mediante un enfoque totalizador, donde juegan un importante papel las relaciones entre partes y el concepto de organización. 1.2. LA TEORIA GENERAL DE SISTEMAS La ciencia clásica concibe el objeto de la investigación científica como una colección de componentes aislados, de cuyas propiedades pueden deducirse las propiedades de todo el objeto, sin considerar las interacciones entre las partes. Por ejemplo, los fenómenos de la vida son imposibles de comprender si no tenemos una visión orgánica o sistémica de ellos; el simple agregado de proteínas, aguas  y otros ot ros element ele mentos os no da como resulta resu ltado do un ser vivient viv ient e. Entonce Ent oncess ¿cómo comprender la vida, los fenómenos vitales con una visión mecanicista? Estas limitaciones, que en Biología son decisivas para rechazar enfoques únicamente analíticos y mecanicistas, en otras disciplinas también han ido siendo superadas con la aplicación de nuevas posiciones en las cuales se pone el acento sobre el aspecto global (y no atómico), sobre lo complejo (y no sobre lo simple), sobre las interacciones entre las partes (y no sobre las simples conexiones causales). Esa nueva posición se enmarca en la Teoría General de Sistemas. La Teoría General de Sistemas  busca la formulación de principios válidos para sistemas en general, sea cual fuere la naturaleza de sus elementos componentes y las relaciones o fuerzas reinantes en ellos. Esta búsqueda se basa en la hipótesis de que ciertas propiedades de los sistemas no dependen de la naturaleza específica de éstos sino que son comunes a sistemas de muy distinta naturaleza. Como consecuencia de la existencia de estas propiedades generales de los sistemas, aparecen similitudes estructurales o isomorfismos en diferentes campos. Hay correspondencias entre los principios que rigen el comportamiento de entidades muy distintas. 17

Ejemplo 1

Se puede aplicar una ley exponencial de crecimiento a poblaciones de bacterias, de animales o de humanos, a la desintegración radiactiva y al crecimiento de la información en una disciplina científica y del dinero de una cuenta bancaria. Ejemplo 2 

Las ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento de un circuito eléctrico son estructuralmente las mismas que describen un sistema hidráulico o un sistema mecánico. La Teoría General de Sistemas no busca analogías superficiales que científicamente sean inútiles sino aquellas semejanzas que permitan aplicar leyes idénticas a fenómenos diferentes, que permita encontrar características comunes en sistemas diversos.

1.3. LA REALIDAD SISTEMICA PARA DIFERENTES DISCIPLINAS CIENTIFICAS

El hecho de que la Teoría General de Sistemas haya penetrado en muy diversos campos científicos y tecnológicos, ha tenido por consecuencia que el concepto de sistema pueda ser definido y ahondado de diferentes maneras, según lo requieran los objetivos de la investigación, reflejando distintos aspectos de la noción central. Asimismo, una realidad puede ser al mismo tiempo muchos sistemas, dependiendo esto del conocimiento y los objetivos de los investiga-dores. Más aún, muchas veces no se trata sólo de una apreciación diferente de una misma realidad, efectuada por diversas personas que per-siguen objetivos distintos, sino que objetivamente la realidad es diferente para las distintas personas. Esto hace necesario que el ingeniero de sistemas deba conocer, en forma general, cuáles son los elementos principales que diversas disciplinas manejan de manera tal que pueda, por una parte, entender el lenguaje de otras profesiones y por otra, intercambiar conocimientos y experiencias. A continuación resumiremos muy simplificadamente y a través de ejemplos sencillos, los los elementos principales que manejan algunas disciplinas científicas. La aplicación o profundización de esta lista puede hacerse consultando una buena enciclopedia o textos específicos de 18

cada materia de nivel universitario. De todas formas, un ingeniero de sistemas al abordar un problema determinado deberá asesorarse con expertos y estudiar con la profundidad necesaria, las diferentes implicaciones que pueda tener. a)

 Bi  B i o l o g í a

Es la ciencia que estudia los seres vivos y las leyes que rigen la vida. La biología tiene muchas subdivisiones aparte de las tradicionales, zoología y botánica, microbiología, bioquímica, biofísica, biometría, etc., sin embargo, el interés central siempre serán los seres vivos, sus relaciones y los principios que rigen su desarrollo, reproducción y cambios. Los seres vivos constituyen una categoría muy importante de los sistemas abiertos, o sea sistemas que mantienen un continuo intercambio de materia con el medio ambiente. El biólogo verá en la célula la base de los seres vivientes para cum plir sus funciones; funciones ; en la fotosíntes f otosíntesis is apreciará el proceso, mediante el cual se generan alimentos (azúcares) y oxígeno, en relación con todos los seres vivientes, animales y vegetales.

b)

Cibernétic tica

Es la ciencia que estudia la comunicación y c o n t r o l   en el hombre y en la máquina. Es una ciencia interdisciplinaria que surge entre la ingeniería, la biología, la matemática y la lógica, estudiando todo ente que se comporte como un ser viviente: organismos políticos y económicos, grupos sociales, computadores, etc. prestando en sus análisis especial atención a como tratan de c o n s e g u i r s u s  fi n es : autoorganizándose, regulándose, calculando, compitiendo y evolucionando. Desde esta visión, lo importante es la información: captarla, codificarla, interpretarla y reelaborarla (decisión), para conseguir sus fines.

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Un ejemplo de esto puede ser el cambiador automático de velocidades de un automóvil que-representamos en la Figura 1.2. Las flechas son las informaciones que se intercambian los elementos para actuar y controlarse, en búsqueda de mantener la velocidad deseada.

Figura 1.2.

Modelo cibernético de un cambiador automático de velocidades.

e) Derecho 

Esta disciplina trata de los conjuntos de normas y disposiciones que determinan la organización y el comportamiento de los ciudadanos en sus actos públicos o privados: los abogados, en su profesión, tratan con conjuntos de normas y procedimientos que reciben diversos nombres, de acuerdo a su función; existen códigos, leyes, reglamentos, manuales, contratos, etc. La noción de sistema está dado en este caso, por la reunión de estos elementos y sus relaciones, ya sean directas o indirectas (las llamadas interpretaciones). Por ejemplo, para el conjunto de trabajadores de una empresa el sistema de normas que rigen sus relaciones con el patrono y la empresa, está fundamentalmente constituido por los siguientes elementos: Manuales de Normas y Procedimientos de la Empresa, el cual se deriva del Contrato Colectivo entre la empresa y el Sindicato que agrupa a los trabajadores, el cual a su vez debe estar en concordancia con la Ley de Trabajo; todo esto es un contexto de leyes más generales como la Constitución de la República y leyes especiales como la del derecho a huelga, decretos sobre servicios que no pueden ser interrumpidos, etc.

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Figura

 jurídic ídico o que rige Sistema jur

1.3.

las relaciones trabajador-empresa.

d) Ecología

Esta rama de la biología estudia las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente. La consideramos separada de la biología, ya que desde sus inicios esta disciplina ha utilizado los conceptos y principios sistémicos abundantemente. Además de lo dicho anteriormente para la biología, válido también para la ecología, en ésta se hace énfasis sobremanera en las relaciones con el  medio ambiente. La ecología además le presta atención preferentemente a las poblaciones o colectividades de animales antes que al individuo, en su dinámica y evolución. Se denomina ecosistema al sistema ecológico integrado por la comunidad y el ambiente funcionando funcionando juntos y, la bioesfera está representada por la parte del planeta ocupada por ecosistemas.

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Un ejemplo plo de cómo la la ecologí cología a describe scribe un ecosistem cosistema es ésta de un ja jardín: rdín: es un nivel de org organización nización for f orm mado por muchas y di distintas stintas especies especies que más o menos nos se manti ntienen de sí mismas y persisten persisten a tra través del tiem tiempo, debi debido do a su interacci interacción, ón, pasá pasándose materia teria y energía rgía de unas a otr otras, uti utilizando ademá además, una fuente fuente de energía externa, xterna, que es la radiación solar.

Figura 1.4. Diagrama simplificado del ecosistema de un jardín.

e) Econom E conomía

Es la cie ciencia ncia que tie tiene por obje objeto la la asignación ción de recursos, consi consi-derados escasos, destinados destinados a la producción y distribución de bienes par para la la satisf tisfa acción cción de necesidade necesidades humanas. nas. Este obje objeto general neral adquiere espe especi cifficida cidad cuando se ubica en un espacio cio geográfi ográfico determina rminado do (país, (país, re región, gión, ciuda ciudad, etc.) o en un un sector ctor productivo productivo determinado (ag (agricultura, ricultura, quí química, electrónica ctrónica, construcci construcción, ón, telecomunicaciones telecomunicaciones,, etc.) o en organi organizacio zaciones nes (Estado, (E stado, em empre presa, etc.) o en com combina binaci ciones ones de éstos. stos. Los re recursos cursos a asigna signar son son de tres tres tipos: tipos: insum insumos materia teriales (materia terias prim primas o bie bienes intermedios), dios), bie bienes de de capital pital (m (maquina quinarria) y trabajo (ti (tiempo de los los tra trabaj bajadore dores) cada vez se acepta acepta más que la tecnol tecnología ogía y la org organización nización son re recursos que intervie intervienen nen en el proceso productivo. Estos re recursos se mi miden de dos for form mas: en dine dinero y en unida unidades des reales (peso, (peso, cantidades cantidades,, proced procediimientos, tie tiempo, etc.), tc.), dando dando ori origen a flujo flujos s monetarios y flujos reales. Cuando un patrono contrata a un obrero y

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le paga por su trabajo. el patrono adquiere horas de trabajo y el obrero recibe dinero. Estos flujos que se contraponen, son característicos de los sistemas económicos. La economía ha generado multitud de sistemas, basados en la realidad económica para explicarla. Uno de los más sencillos y utilizados es el de equilibrio global de bienes y servicios y que se expresa por la relación: Consumo Privado + Gasto Público + Inversión + Exportaciones = Producto Territorial Bruto + Importaciones Esta fórmula permite en el área de planificación económica, relacionar toda la economía nacional a fin de prever deficiencias a lo largo del período de planificación. f) Física Es la ciencia que tiene por objeto el estudio de las propiedades de la materia y la elaboración de las leyes, según las cuales se rigen los fenómenos de la misma y su evolución en el tiempo. La física ha generado teorías sobre la materia, como son la teoría de la gravedad, la de los campos electromagnéticos, la de la relatividad y la teoría cuántica, que no son otra cosa que modelos generalizados acerca de algunas de las propiedades de la materia y de cómo prever su comportamiento, con base en resultados experimentales y deducciones teóricas. El físico, armado de este gran bagaje teórico-práctico, observa el Universo como materia adquiriendo diversas formas: luz, movimiento, masa, calor, en fin, energía. En el fenómeno de la fotosíntesis el físico observa la transformación de la energía solar en energía química, en una represa hidroeléctrica la transformación de energía potencial, y después cinética en energía eléctrica, en la explosión de una estrella energía potencial y energía química en energía luminosa y energía radiante. La materia viva en transformación permanente es el interés del físico. g) Matemáticas La relación de las matemáticas con los sistemas es directa, a través de una de las bases de las matemáticas modernas: la teoría de conjuntos. Conjunto y sistema muchas veces aparecen como sinónimos y, gran parte de la formulación matemática de la teoría general de sistemas se basa en la teoría de conjuntos. 23

h) Psicología 

Esta ciencia estudia el comportamiento humano. La psicología presenta aún dificultades para su propia definición, por lo cual debemos tomar ésta como parcial, debido a las distintas escuelas que en ella predominan. Cada escuela ha desarrollado modelos propios. Por ejemplo el con-  ductismo, señala que la conducta es el único objeto de estudio de la psicología, la Gestalt se emparenta con las teorías de sistemas al declarar que los procesos psíquicos sólo pueden ser abordados en la integridad de su organización. El psicoanálisis   psicoanálisis ha encontrado en el inconsciente y en el instinto sexual, los dos elementos fundamentales que explican la conducta humana. Ejemplificando alrededor de la teoría psicoanálitica, el inconsciente es un sistema constituido por el conjunto de los contenidos reprimidos, a los que precisamente la fuerza de la represión les priva el acceso directo al sistema preconsciente, por lo cual aparecen, a veces, deforma-dos en la conciencia (sueño, síntomas, actos fallidos).

Figura 1.5. Funcionamiento del sistema inconsciente.

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i) Química Esta es la ciencia que se ocupa de las transformaciones de unas sustancias en otras y de las condiciones en que se realiza. El químico en forma parecida al físico, ve la materia en transformación, pero a través de otra óptica: los elementos químicos y sus compuestos. Esto es lo fundamental para el químico. Así, en el ejemplo de la fotosíntesis el químico verá el proceso como una reacción donde se obtienen productos orgánicos y oxígeno a partir del anhídrido carbónico y agua, con el aporte de energía luminosa y en presencia de clorofila.  j) Sociología Esta ciencia se dedica al estudio de la estructura y función de las relaciones sociales, costumbres e instituciones en diferentes grupos y, el proceso por el cual ellas cambian. El elemento clave para entender la visión del sociólogo es las relaciones entre grupos o colectividades humanas. La sociología se ha dedicado a estudiar en profundidad temas tan diversos como: la delincuencia, la burocracia, la familia, la empresa, las masas y comunicación de masas, la organización, la religión y muchos otros, derivándose ramas específicas en algunos casos. Se comprende entonces lo difícil que es determinar con precisión elementos claves más allá del especificado. El sociólogo entonces cuando va a analizar una empresa, le interesa en primer lugar como grupo humano, después como sistema de grupos que interaccionan entre sí, no solamente con la finalidad de producir sino también como grupos gremiales, grupos políticos, grupos informa-les, grupos de poder (capacidad de tomar decisiones); establecidos los grupos, quedan por analizar las relaciones que se establecen entre ellos  ya sean de comunicación, comunicación, de subordinación, subordinación, de interdependencia interdependencia y muchas otras. Queda además la posibilidad de extender este análisis, incorporando grupos externos a la empresa. k) Ingeniería Por último queremos expresar brevemente, pues ya se tendrá oportunidad en los módulos restantes de profundizar, que la ingeniería toma los conocimientos que generan las diversas disciplinas científicas y los conocimientos empíricos derivados de la experiencia de producción, y los aplica a la invención, perfeccionamiento y utilización de técnicas productivas en sus diversas ramas. No es de extrañar entonces que la ingeniería siga los principales desarrollos científicos, incorporando no sólo los nuevos conocimientos sino también las nuevas metodologías al cuerpo total de la ingeniería. Este es el caso de la Ingeniería de Sis-temas que ha difundido en todas las ramas, desde las más antiguas 25

(ingeniería militar y civil) hasta las más modernas (ingeniería electrónica, ingeniería nuclear) los conceptos sistémicos. Esta breve y parcial revisión de las relaciones de diversas disciplinas con el concepto de sistema, nos sirve para tener una visión amplia de las relaciones de nuestra carrera, Ingeniería de Sistemas; queda en nuestras manos profundizarla y complementarla. Para concluir esta visión vamos a finalizar la Unidad con dos puntos que la completen: antecedentes históricos y tendencias actuales. Ejercicio propuesto

1. Una empresa que ensambla televisores bajo licencia de una empresa extranjera, tiene una venta mensual de 10.000 unidades, la cual corresponde aproximadamente a su producción. Sin embargo, existe una capacidad de producción de 15.000 unidades lo cual da una capacidad ociosa de 5.000 unidades. La gerencia de la empresa ha decidido expander sus ventas a 20.000 unidades mensuales, pues el marcado se ha estado ampliando. Las alternativas presentadas son dos: a) Expansión de la planta actual hasta 20.000 unidades, reorganización del departamento de ventas (despido y contratación de personal), extensión del contrato de tecnología con la empresa extranjera, solicitud de crédito a la banca privada. b)

Construcción de una nueva planta de 15.000 unidades en otra ciudad del país, reorganización de la gerencia para con-templar ambas plantas, contratación de una nueva tecnología con la empresa extranjera que aumenta la productividad del trabajo, solicitud de crédito al gobierno para aprovechar incentivos por desconcentración industrial. ¿Qué elementos tomará en cuenta el ingeniero y el economista que están analizando las alternativas, así como el abogado de la empresa? Ingeniero: Economista: Abogado:

1.4. ANTECEDENTES HISTORICOS

La noción de sis temas puede remontarse probablemente a los orígenes orígenes de la ciencia y la filosofía. Así por ejemplo, la frase aristotélica "El todo es más que la suma de sus partes", es una definición del problema  básico de los sistemas. Esta concepción aristotélica fue eliminada en los desarrollos posteriores de la ciencia occidental, pero los problemas en ella contenidos, tales como el orden e intencionalidad de los sistemas vivientes, en lugar de resolverlos, lo negaron y soslayaron. Es en este siglo cuando el concepto de sistemas ha recibido un am plio impulso y desarrollo. Sin embargo, es conveniente citar algunos  pensadores , que en siglos anteriores, contribuyeron con sus nociones a lo que hoy se denomina Teoría de Sistemas.  Nicolás de Cusa, pensador del siglo XV, introdujo introduj o la noción de oposición y lucha de las partes dentro de una totalidad, de las que surge una unidad de orden superior. Leibniz presagia unas matemáticas ampliadas que no se limitan a expresiones numéricas o cuantitativas y que serán capaces de formalizar todo pensamiento conceptual. Hegel y Marx. subrayaron la estructura dialéctica del pensamiento y del universo que éste genera: ninguna proposición puede agotar la realidad, únicamente se aproxima a la coincidencia de los contrarios a través del proceso dialéctico de tesis, antítesis. Al filósofo Hegel se le atribuyen las siguientes ideas: el todo es más que la suma de las partes; el todo determina la naturaleza de las  partes; las partes no pueden comprenderse comprende rse si se consideran en forma aislada del todo; las partes están dinámicamente interrelacionadas o son interdependientes. Blas Pascal dejó una famosa frase: "Creo que es imposible conocer las partes sin conocer el todo, como, conocer el todo sin conocer específicamente específicamente las partes. Así, se pudiera seguir citando pensadores famosos. Sin embargo, el concepto de Teoría General de Sistemas en relativamente reciente. Lo esbozó el biólogo Ludwig Von Bertalanffy, poco antes de la Segun-da Guerra Mundial, pero le fue dada una amplia publicidad únicamente después de que se formara, en 1954, la Sociedad para el Progreso de la Teoría General de Sistemas, más tarde llamada Sociedad para la Investigación de los Sistemas Generales. La necesidad de una comprensión más profunda de los fenómenos  biológicos,  biológi cos, psicológicos psicológ icos y sociales, despertó el interés en el estudio de sistemas que, si en bloque interactuaban con el medio ambiente, estaban a su vez constituidos por partes ligadas por interacciones fuertes, no despreciables. Como ya se dijo, este nuevo campo de estudio contrastaba con el método clásico que concebía el objeto de investigación científica como una colección de componentes aislados, de cuyas propiedades intentaban deducirse las de todo el objeto, sin considerar las interacciones entre las partes. 27

Si bien el método clásico de la ciencia alcanzó prosperidad y abundantes descubrimientos y por lo tanto, pocos motivos para quejarse de él, los biólogos se inquietaban presintiendo que algo importante se. es-taba omitiendo. Por desgracia, carecían de un lenguaje riguroso con el cual describir lo que se estaba omitiendo; de aquí que un autor tras otro, intentase decir "el todo tiene algo que no se puede hallar en una simple colección de sus partes" para convencer sólo a los ya convencidos. Entonces, en la década de los treinta, surge la Teoría General de Sistemas, principalmente a través de los trabajos de Ludwig Von Bertalanffy, quien vio que no sólo se debe completar el estudio de las par-tes con el estudio de los todos, sino que existe también una ciencia de , los todos, con sus leyes, métodos, lógica y matemática, propios. En esos mismos años, se comenzó a pensar que el nuevo enfoque científico era superior al clásico en algunos dominios de la ciencia, sobre todo en biología, siquiatría y ciencias sociales. Desde entonces, se han multiplicado las pruebas de que ciertas propiedades de los sistemas no dependen de la naturaleza específica de éstos sino que son comunes a sistemas de muy distinta naturaleza. En 1928, Ludwig Von Bertalanffy escribía: "Ya que el carácter fundamental de un objeto viviente es su organización, el acostumbrado examen de las partes y procesos aislados no puede darnos una explicación completa de los fenómenos vitales. Este examen no nos informa acerca de la coordinación de partes y procesos. Así, la tarea primor-dial de la biología debiera ser la de describir las leyes de los sistemas biológicos (a todos los niveles de organización). Creemos que los intereses de hallar un fundamento para la biología teórica, apuntan a un campo básico en la concepción del mundo. A esta nueva concepción, considerada como un método de investigación, la llamaremos `Biología Organísmica', en tanto, que se propone ser explicativa, `teoría general de sistemas del organismo'." Reconocido como algo nuevo en la teoría biológica, el programa organísmico obtuvo una extensa aceptación. Esto fue el germen de lo que más tarde se conocería como Teoría General de Sistemas. La propuesta de la Teoría General de Sistemas, tuvo precursores así como distintos e independientes promotores simultáneos. Koehler (1928) representa los primeros intentos para expresar la manera en la cual las propiedades de los sistemas regulan la conducta de sus componentes y, de ahí, la conducta de aquellos. Lotka (1925) aunque no utilizaba el término general de sistemas, su discusión sobre los sistemas de ecuaciones diferenciales simultáneas se hizo básica en la subsiguiente teoría de los sistemas dinámicos. 28

Las ecuaciones ciones de Volterr olterra a (1939), elabora elaboradas ori originalmente ginalmente para para el estudio tudio de la competencia tencia de las especies, son apli plicables bles a la cinética cinética y di dinámica generalizadas. Redfiel (1942) (1942) pone de manif nifiesto la la conti continuida nuidad y la gran varieda variedad y complejida complejidad de los eventos de transi transición que une los nive niveles les biológico biológico y sociocultural. La Teorí Teoría a Gene General de Sistemas es, además, el resulta resultado de otras otras contri contribuci buciones ones fundamentales:  Joh  John Von Von Neu Neuman (1948), quien desarrolló lló una "te "teoríageneral de " autómata y puso puso los los funda fundamentos de la inte intelig ligencia arti artifficial. El traba trabajo de C.E C.E . Shannon en teoría oría de informa nformación ción (1948 (1948) por el cual se desarrol rrollló el concepto concepto de ca cantida ntidad de informa información ción alrededor de la teorí oría de de comunicaciones. El tra trabajo sobre "Cibe "Cibernética" de Nor Norbe bert Wie Wiener (1948) (1948) por el cual se interrelacionaban los los conceptos de entropí ntropía a, desorden, canti cantida dad de inf información ción e incerti incertidumbre bre, y se enfa nfatizaba tizabasu importanci importancia a en el contexto contexto de los sistem sistemas. Ross W. Ashby (1956), cuyos traba trabajos sobre sobre sistemas se remonta ontan a 1945, ha desarrollado rollado los los conceptos de cibernética, autor autorreg regulación y autodirección, utodirección, alrededor de las las ide ideas concebidas concebidas origina originalmente por Norbert Wie Wiener ner y C.E. C.E . Shannon.

1.5. TENDENCIAS ACTUALES Es sorprendente sorprendente la vari varied edad de campos y profes profesiones en donde donde se ha hecho pres presente la teorí teoría y el enfoque enfoque de sistem sistemas: inge ingenierí niería a eléctrica, sistemas sociales, sociales, inteli intelig gencias artif rtifiiciales, ciales, modelación de sistemas fi fisiológicos, siológicos, análisis isis regional y urbano, modelación modelación de decisiones decisiones indivi individua duales y colectivas, colectivas, sistemas educativos, tivos, sistem sistemas de valor valores, sistemas energéticos, nergéticos, sistem sistemas de transpor transporte, te, sistem sistemas de contr control ol biomé biomédico, dico, sistemas ecológicos, cológicos, sistemas eléctri ctrico-mecánicos, nicos, sistemas de servi rvicios cios públi públicos, análisis de políti política cas, modelos económicos, económicos, sistema sistemas de salud públi pública, en las nidades y en la las artes, artes, etc. las humanidade El nuevo enfoque que inicialmente se originó casi en forma simultánea en la biología, la lingüística y la ingeniería, se ha extendido al resto de la actividad científica, y sus efectos expansivos no sólo han llegado a las humanidades y a las artes, sino también, est án emp eza ndo nd o a ser percib percibidos idos por por ojos ojos profanos profanos,, y ya se afirma afirma que está llegando a ser una nueva forma de pensar y de actuar en todas las facetas de la vida. conveniente decir cir que la teoría teoría y el enfoque enfoque desiste sistemas es Sin Sin embargo, es conveniente actualmente ctualmente una activi ctivida dad cientí científfica en pleno proceso proceso de gestación y de nacimiento. E s una activi ctivida dad en constante expansión y movimiento, ovimiento, por por lo lo cual cual sedifi dificulta su definici inición, ón, y sedibuja dibujan y desdibujan desdibujan continua continuamente sus sus fro frontera nteras. 29

El enfoque de sistemas está desarrollándose como resultado de la confluencia de diversas actividades científicas, entre las cuales se encuentran en forma preponderante, la investigación de operaciones, la computación, la cibernética, la semiótica, la informática, las ciencias gerenciales, el estructuralismo, la econometría, la sociometría, la lingüística moderna, la psicología de la Gestalt, etc. Es una trama que se va tejiendo con hilos provenientes de muchas áreas del conocimiento, mediante un proceso de síntesis. Dado que los distintos enfoques individuales de la Teoría General de Sistemas no están aún bien elaborados y tampoco se han comparado entre sí, es imposible predecir si se fundirán en una sola teoría o si permanecerán separados a causa de diferencias esenciales. Para superar todas las actuales deficiencias en los planteamientos individuales de la Teoría General de Sistemas, se han sugerido los siguientes cursos de acción: - Comparar, unificándolas siempre que sea posible, las distintas teorías generales de sistemas. Incluso si en un futuro se consiguieran unificar las teorías formales de sistemas, sería razonable preservar los modos inductivos y deductivos de presentarlas. - La elaboración de una metodología bien organizada de los sistemas generales, sea basándose en una teoría unificada o bien, si es o fuera posible, restringiéndose a contextos conceptuales individua-les. La metodología debiera abarcar tanto a los sistemas probabilísticos como a los determinísticos. Asimismo debiera incorporar, junto a los problemas clásicos de las ciencias naturales, o de la ingeniería clásica (eléctrica, mecánica, etc.), los nuevos problemas propios de las ciencias sociales y naturales. - Un desarrollo a gran escala de agregados interactivos y adaptables de "hardware" y "software" de computadoras, con el fin de estudiar los sistemas generales en diferentes sentidos. Algunos autores sostienen que es probable que el desarrollo de las distintas teorías de sistemas generales, desemboque en la creación de una "ciencia de los sistemas generales". Esta se encargaría de desarrollar métodos refinados, sostenidos por poderosas técnicas de computación, para resolver problemas de sistemas independiente de la disciplina en que surgieran. La ciencia de los sistemas generales prestaría ayuda a otras ciencias. En este sentido, sería adaptable a las necesidades propias de las distintas áreas de la actividad humana. Lo probable es que la ciencia de los sistemas generales lllleguen eguen a abarcar distintas áreas específicas tales como Ingeniería de Sistemas, los sistemas de filosofía, los sistemas en el arte, la metodología de los sistemas y, los sistemas en educación.  Tanto  Tanto la investigación como la educación, contribuirán al desarrollo de la teoría de los sistemas.

Se finalizará esta Sección sobre las tendencias actuales de la  Teoría de Sistemas, Sistemas, señalándose dos aspectos sobre el impacto impa cto de la la educació educació n en el desarrollo de los sistemas generales: - La necesidad de preparar a un número suficiente de especialistas en sistem sistemas as para para exte extende nderr y a c e l e r a r l a invest investiga igaci ción ón básica en la metodología de sistemas generales. La formación en sis-temas debiera extenderse a carreras organizadas, fundamenta-das en un marco conceptual que incluyera cursos sobre técnicas matemáticas refinadas, programación de computadoras, creación de modelos técnicos de simulación, teoría de autómatas, teoría de lenguaje y otras materias pertinentes. - La necesidad de familiarizar a los especialistas en distintas disciplinas, con los conceptos fundamentales y los principios más simples de los sistemas generales, a fin de que puedan comunicarse con especialistas en sistemas y en otras materias distintas a las suyas. Deberán saber cómo formular un problema para que éste les resulte inteligible al especialista en sistemas, así como interpretar correctamente los resultados que les presente.

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RESPUESTA A LOS EJERCICIOS EJERCICIO No. 1

El ingeniero tiene que tomar en cuenta el tipo de producto (televisores), la tecnología utilizada actualmente y la tecnología nueva, las capacidades de producción actual (utilizada y ociosa) y futura. El economista fundamentalmente tomará en cuenta las ventas actuales y futuras y, futuras y, la form forma a de de fina financi nciami amient ento o del del proye proyect cto. o. El abogado se fijará en las reorganizaciones implicadas en las alternativas (departamento de ventas o gerencia), y en las solicitudes de crédito a la banca privada o al gobierno.

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AUTOEVALUACION

A continuación se presentarán cuatro casos en los cuales han sido subrayados algunos elementos y, seguidamente una lista de profesionales. Usted deberá indicar en los espacios que se le proporcionan, cuáles de estos elementos son considerados por cada uno de los profesionales que se señalan. Algunos elementos pueden ser considerados por más de uno  y otros por ninguno. 1. Un río va a ser desviado temporalmente de su cauce a fin de construir un  puente que interconecte dos  poblaciones que anteriormente se unían mediante una chalana. Una población tiene 30.000 habitantes, la otra 5.000. El aumento de tráfico de personas  y merc ancías entre ambas poblaciones haca necesario esta unión más rápida. Sin embargo, algunos campesinos que van a ver afectadas sus cosechas  por  esta construcción, piden que se busque otra solución. Al mismo tiempo, unos estudiantes de la universidad regional han venido denunciando el peligro que puede representar para una es pecie de peces que ellos han estudiado en el río y que está a punto de desaparecer. La unión de ambas poblaciones puede ocasionar un flujo de visitantes sobre todo los fines de semana. Algunos comerciantes han han analizado esta nueva situación y han organizado una pequeña empresa, que que construirá dos nuevos hoteles que puedan albergar esta corriente turística. ¿Qué elementos esenciales subrayados consideraría el ingeniero que va a construir el puente, un ecólogo de la universidad, un sociólogo del Concejo Municipal y un economista de la nueva empresa? empresa? Inge Ingeni nier ero: o: ____________________________________________________  Ecól Ecólog ogo:______________________________________________________  o:______________________________________________________  Soci Sociól ólog ogo: o: ____________________________________________________  Econ Econom omis ista ta:: _____________ _______ _____________ ______________ _____________ _____________ _____________ __________  ____ 

2. Una oficina de atención al público está dedicada a informar a los clientes de los  servicios que presta el instituto A; también expide constancias de solvencias y tramita solicitudes de prestación de los servicios indicados. La zona en la cual está la oficina es de viviendas unifamiliares y comercios , casi exclusivamente, por lo cual la 35

cantidad de personas que atiende  es relativamente pequeña durante

el transcurso de los días, salvo los fines de mes en los cuales la afluencia se duplica y a veces triplica. Un  problem  problema a personal personal de de los emplead empleados  os con el Jefe de la oficina ha hecho que la atención al público se haya deteriorado grandemente, por lo cual es frecuente en días normales encontrar colas  mu y  largas; asimismo, ha aumentado el número de quejas  en los buzones de sugerencias. Esta situación de la oficina ha sido detectada en la empresa por varias personas, el psicólogo debido a que atiende dos nuevos pa-  cientes  provenientes de la oficina problemática; el Jefe de las oficinas de atención al público, especialista en tratamiento de información, por el deterioro de los indicadores de productividad; y  el gerente de finanzas, economista, que ha visto mermado el índice de  rentabilidad  de esa oficina. ¿Qué elementos subrayados considerará cada uno de ellos ell os en el momento de analizar y buscar soluciones a este problema? Psicólogo: Especialista en información: Economista: 3. El ciclo de la fotosíntesis que realizan l o s  vegetales  consiste en un conjunto de reacciones  que permiten la síntesis de materia orgáni c a  a partir de sustancias inorgánicas, gracias a la transformación de la  energía luminosa en energía química. Esta transformación sólo se logra por la presencia en las plantas de un pigmento, la clorofila, que absorbe casi la mitad del espectro solar. Sin embargo, sólo  se  aprovecha el 1% de la energía solar; el resto se pierde en  form en  forma a de  calor. Hay dos tipos de reacciones, una en presencia de luz produce com-   puestos   puestos  de alta energía y  otra que aprovecha éstos y el anhídrido carbónico presente en la atmósfera para producir los hidratos de  carbono.  Toda  posibilid  posibilidad ad de vida vida en la Tierra  Tierra  viene condicionada por esa

capacidad de asimilación del anhídrido carbónico atmosférico mediante la energía solar absorbida por los pigmentos  pigmentos fotosi fotosintéti ntéticos  cos de las plantas verdes.

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¿Cuáles son los elementos (subrayados) que mayor importancia le daría un biólogo, un químico y un físico, de este ciclo de la fotosíntesis? Biól Biólog ogo: o: ________________________________________________________  Quím Químic ico: o: _ _____________ ______ ______________ _____________ _____________ _____________ _____________ ______________ ________  _  Físico:__________________________________________________________ 

4. La gerencia de una empresa gráfica  ha decidido automatizar 

algunos de los procesos que vienen realizando. Ha abierto una licitación  para la compra de un sistema computarizado. Se han presentado tres ofertas, con tres tecnologías diferentes, una una emplea cinco personas y cuesta Bs. 1.500.000, otra divide el proceso en dos etapas, emplea ocho personas y cuesta Bs. 1.400.000, y  la tercera consiste en  pequeñas unidades  autónomas, emplea quince personas y cuesta Bs. 1.700.000. La  calidad de los productos de cada oferta, así como otros factores con implicaciones económicas como el mantenimiento y continuidad de  la producción, deben ser analizados para tomar una decisión.

Al mismo tiempo se debe tener en cuenta que de acuerdo al con-trato  colectivo vigente no puede despedirse personal por cambios técnicos en la empresa.  Actualmente  Actualment e 30 personas trabajan en estos procesos que quieren automatizarse.  El reciclaje de las personas a otras áreas debe ser garantizado por la empresa y, en tal sentido se ha expresado el  sindicato en reuniones con la  gerencia y con los trabajadores afectados, así como también sobre la necesidad de actualizar el manual de descripción de cargos y remuneraciones, a  fin de dar cabida a las nuevas calificaciones que tendrán los empleados de los procesos automatizados. 37

¿Cuáles elementos (subrayados) tomará en cuenta el ingeniero y el economista que están analizando las ofertas, el sociólogo que trabaja en el nuevo manual de descripción de cargos y el abogado de la empresa que está discutiendo las nuevas condiciones con el sindicato? Ingeniero: ____________________________________________________  Economista:__________________________________________________  Sociólogo:____________________________________________________  Abogado:_____________________________________________________ 

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RESPUESTAS DE LA AUTOEVALUACION río, cauce, puente, 30.000 habitantes, tráfico de personas y mercancías. río, desviado. cauce, especie de peces a punto de Ecólogo:  desaparecer. Sociólogo:  poblaciones, 30.000 habitantes, 5.000 habitantes, campesinos, cosechas, otra solución, estudiantes, comerciantes. Economista:  poblaciones, 30.000 habitantes, 5.000 habitantes, tráfico de personas y mercancías, flujo de visitantes, pequeñas empresas. cantidad de personas, problema de los empleados, 2. Psicólogo:  colas muy largas, dos nuevos pacientes. oficina de atención al público, constancias de Especialista  en información:  en información: solvencia, solicitudes, cantidad de personas que atiende, colas muy largas, número de quejas. cantidad de personas que atiende, colas muy Economista:  largas, productividad, rentabilidad. 1. Ingeniero: 

vegetales, síntesis de materia orgánica, posibilidad de vida en la tierra, pigmentos fotosintéticos, Químico: conjunto de reacciones, síntesis de materia orgánica, a partir de sustancias inorgánicas, cloro-fila, compuestos de alta energía, hidratos de carbono. Físico:  transformación de la energía luminosa en energía química, sólo se aprovecha el 1% de la energía solar, el resto se pierde en forma de calor. 4. Ingeniero:  la gerencia de una empresa gráfica, automatizar tres tecnologías, calidad de los productos, mantenimiento, continuidad de la producción. Economista: licitación, tres ofertas, cinco personas y Bs. 1.500.000, ocho personas y Bs. 1.400.000, quin-ce personas  y Bs. 1.700.00 1.700.000, 0, calidad calidad de los product productos, os, mantenimiento, continuidad de la producción, actualmente 30 personas, reciclaje, remuneraciones. Sociólogo:  la gerencia, automatizar, actualmente 30 personas, reciclaje, sindicato, trabajadores afectados, nuevas calificaciones.  Abogado: contrato colectivo, sindicato, gerencia, trabaja-dores afectados, manual de descripción de cargos y remuneraciones.

3. Biólogo: 

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PRESCRIPCIONES

En caso de haber fallado en algunas de sus respuestas, lo invitamos a repasar las secciones 1.1 y 1.3.

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BIBLIOGRAFIA

KLIR, George, (selección) Tendencias en la teoría general de sistemas, siste mas, Alianza Universidad, Madrid, 1978. SALVAT (Editores). SALVAT  (Editores). Diccionario enciclopédico Diccionario enciclopédico Saluat (20 Saluat (20 tomos), 14 a edición, Barcelona, 1975. VON BERTALANFFY, Ludwig. Teoría General de los Sistemas, FCE, México, 1976.

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UNIDAD 2 PROBLEMAS TEORICOS DEL CONCEPTO DE SISTEMA TE MA INTRODUCCION En esta Unidad se plantearán tres aspectos relacionados con el enfoque de sistemas: la determinación del medio ambiente del sistema que se está investigando, el concepto  de totalidad y la relación existente entre el sujeto y el objeto de la investigación, es decir, entre el investigador y la realidad que está investigando. Son tres aspectos que además de estar muy relacionados entre sí, son objeto de fuertes polémicas. El hecho de que posean ciertas especificidades, permitirá que sean analizadas por separado.

OBJETIVOS Dado un sistem sistema, ide identif ntificar los los lílímites entre ntre éste y su medio dio ambiente.

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ESQUEMA DE CONTENIDO

Pág. 2.1. 2.1. El siste sistema ma y su medi medio o ambien ambiente te .... .... ................ ........ ................ ............... ......... 45 2.2. 2.2. El concep concepto to de totalid totalidad ad ................ ........ ................ ................ ................ ............... ....... 52 2.3. Relaciones entre el sujeto y el objeto de la investigación cientí científic fica a .................................................. ................................................................... ................. 54 Auto Autoev evalu aluaci ación ón ................................................. .................................................................. ................. 59 Respue Respuesta stass a la la Autoe Autoeval valuac uación ión ............... ....... ................ ................ ............... ............ ..... 63 Presc Prescrip ripcio cione ness .................................................. ................................................................... ................. 64 Bibliografía ....................................................................................65

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2.1. EL SISTEMA Y EL MEDIO AMBIENTE ¿Cuáles son los límites o la frontera del sistema que se va a estudiar o diseñar? ¿qué se incluye? ¿qué va a quedar fuera?, ¿qué criterios aplicar para delimitar el sistema? Estas preguntas y otras similares que puedan hacerse, no tienen una respuesta sencilla y menos una respuesta Tica. Sin embargo, sí se pueden precisar ciertas cuestiones. El medio ambiente del sistema no es, como pudiera creer un desprevenido, todo lo ajeno a él. No se trata de determinar qué es lo que tics tiene nada que ver con el sistema. Todo lo contrario, el medio ambiente del sistema se considera como tal porque efectivamente tiene que ver con él en la cuestión que se esté analizando. La pregunta que obviamente surge entonces es ¿por qué no se incluye dentro del sistema? y así se evitan los problemas de delimitación. Es conveniente recalcar que el medio ambiente se considera como tal, en tanto tenga alguna relación con el sistema de interés. El medio ambiente serán aquellos sistemas que in-  teractúan con el sistema en estudio.

Considere usted un sistema sencillo, una familia --padre, madre  y tres hijos-. Existen Existen diversas relaciones relaciones y de muy variada naturaleza naturaleza entre los componentes de este sistema. Las relaciones que se establecen entre los diferentes diferentes miembros está influida por la tradición de las familias de donde provienen los padres y por el nivel de educación de ellos. También el trabajo y posición económica de los padres influyen  en esas relaciones al igual que en la escuela de los niños. Hagamos un alto aquí en la cita de los factores, y dirijamos la atención al factor escuela. La calidad de los maestros de la escuela en donde están estudiando los hijos de la familia que se está considerando, depende, a su vez, de una gran cantidad de factores; no obstante tome uno sólo; por ejemplo, el nivel de sueldo dependerá de las confrontaciones periódicas que se dan entre el gremio de maestros y el Ministerio de Educación. Los representantes de este último siempre dicen que ellos no hacen concesiones que vayan más allá de las disponibilidades presupuestarias. Ahora bien, ¿cómo se fija ese presupuesto? Si usted hiciera todo lo anterior, con cada uno de los factores que se mencionan inicialmente, ¿cuándo se detendría?, ¿cuándo podrá decir que ya tiene un sistema completamente cerrado, es decir, que ya no quede fuera del sistema nada que tenga que ver con él? Obviamente, no puede procederse de esta forma.

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Figura 2.1. La familia y algunas algu nas de sus relaciones.

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Son pocos los sistemas que pueden considerarse cerrados y ellos se encuentran en el objeto de estudio de ciertas ciencias como la física y la química. En estas disciplinas científicas, las investigaciones se hacen, por lo general, en laboratorios acondicionados para minimizar cualquier influencia exterior. Sin embargo, en los sistemas vivientes es imperativo decidir sobre Ios límites del sistema que se va a estudiar. En especial, los ingenieros trabajan con sistemas abiertos, sistemas que interactúan con otros sistemas. El problema de establecer el sistema y sus límites con el medio  ambiente, está estrechamente ligado a la implantación de las metas y  objetivos del sistema que se va a diseñar o a los objetivos del  investigador que va a estudiar el sistema.

Veamos un ejemplo: ¿a qué llamamos sistema de transporte de una ciudad? Sin lugar a dudas que podremos hacer una lista de elementos que podrían ser parte de este llamado sistema de transporte: vías rápidas existentes, las avenidas principales, el flujo de pasajeros urbanos y de mercancías; el resto será el medio ambiente que rodea nuestro sistema. Si en cambio nuestro objetivo es el transporte rápido de pasajeros entre la ciudad y otra población, tomaremos en cuenta los terminales de autobuses interurbanos, las vías rápidas que unen ambas poblaciones y el aeropuerto; el resto será el medio ambiente. Si nuestro problema es la contaminación, además de los elementos de nuestro sistema de transporte que contribuyen a ello, debemos incluir elementos de otros sistemas como son las industrias, comercios y residencias.

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La Figura 2.2. muestra un conjunto de elementos (a, k) unidos por diferentes relaciones. Lo que hace en determinado momento que un grupo de ellos sea considerado un sistema en su interacción para la consecución de un objetivo. El objetivo 1 une los elementos h, i, j, k en el sistema 1 y hace que los elementos d, e, f, se constituyan en el medio ambiente. Los elementos a, b y c no son parte del medio ambiente pues no tienen relación con el sistema 1.

Figura 2.2. Objetivos, sistemas y medio ambiente.

Un conjunto de ejemplos aclararán los planteamientos hechos en esta Sección. a. El diseño de un sistema de información para una biblioteca, exigirá conocer el medio ambiente: el tipo de usuario y la naturaleza de sus exigencias, las diferentes editoriales y publicaciones de libros y revistas, las fuentes generadoras de información estadística y el contenido de otras bibliotecas. b. Aunque existen diversos modelos de sistemas para empresas fabricantes de bienes, considérese uno donde existan cuatro componentes básicos: el área de aprovisionamiento de materias primas, el área de producción, el área de financiamiento y el área de ventas. En este sistema el medio ambiente debe comprender por lo menos lo siguiente: las otras empresas que fabrican el mismo tipo de bienes; — ? la población que consume los productos, u otras industrias que consumen su producto, cuando no es el caso de bienes de consumo final; ? las empresas que fabrican las materias primas que necesita la empresa en estudio, o la rama agrícola o minera, según el caso; ? las leyes que tienen que ver con la actividad económica que esté realizando la empresa; ? las políticas económicas que el gobierno gobierno haya elaborado para orientar el desarrollo de la actividad en cuestión; los servicios públicos básicos para el funcionamiento normal de la — empresa; etc. — c. Considérese el sistema de justicia criminal. En él se encuentran las diferentes policías, los juzgados, las cárceles y correccionales, las leyes, etc. Cuando se comete una ofensa en la comunidad, ella puede detectarse o no, en cuyo caso el violador de la ley no entra en contacto con ésta. Si el violador de la ley es arrestado, puede recibir cargos y pasar a los tribunales. La salida puede ser la absolución o una sentencia. El medio ambiente de este sistema, sin intentar describir las diferentes teorías que explican el crimen y la delincuencia, puede ser: - el sistema social. El individuo está dotado con habilidades físicas y mentales y con algunas tendencias que pueden ser heredadas. En el curso de su vida en la sociedad, entra en contacto con algunos grupos como la familia, que desempeña un papel importante en su vida. El sistema económico influye en el ingreso, cuidado de salud, — transporte, empleo, recreación y otros atributos del individuo. ? El sistema educativo moldea sus aptitudes y dotes mentales  y despi despiert erta a sus sus habil habilida idades des y poten potencia ciall de ganar ganar dine dinero. ro. 49

- El sistema político, a través de la formulación de políticas y leyes, decide la asignación de recursos y el establecimiento de prioridades en el sistema de justicia criminal. Asimismo, el sistema político desempeña un papel en la evolución de normas o valores que sigue la sociedad, o para las cuales la sociedad demanda acatamientos. El enfoque de sistemas exige explorar las relaciones entre el sistema de justicia criminal y los factores que deciden cómo un individuo en particular se convierte en un transgresor, según las leyes de la sociedad. La información entre estas relaciones es fragmentaria. Corresponde al analista de sistemas precisar los sistemas del medio ambiente a considerar. d) El siguiente sistema tiene pretensiones de ser exhaustivo y dejarle poco margen al medio ambiente. Se trata del desarrollo de un sistema hidráulico en una determinada región del país, que vaya más allá de lo hidráulico, propiamente dicho. En particular, el sistema permitirá analizar la importancia y función que desempeña el ciclo hidrológico, así como la influencia que ejerce el hombre en tal sistema. Y además, que permita responder preguntas tales como: ¿podrán los recursos hidráulicos de la región desarrollarse, tanto física como económicamente, a tal grado que haga factible el desarrollo regional? ¿Podrán manejarse los recursos hidráulicos disponibles en forma tal que las consecuencias consecuencias negativas negativas obvias del uso del agua (contaminación) puedan mantenerse a niveles tolerables? ¿Cuál será el impacto que produzcan los cambios introducidos por el hombre en el ciclo hidrológico? ¿Cómo se modifica el ecosistema básico y cuál es el efecto a largo plazo de estas interferencias humanas, aunque se eliminaran aspectos como la contaminación? El desarrollo de este sistema sumamente amplio, requiere de una serie de subsistemas componentes: económico, industrial, agrícola, el de agua atmosférica, agua superficial, agua subterránea, el ciclo hidrológico natural, el uso que hace el hombre de los flujos naturales, la población, el subsistema de recursos naturales, etc. La cantidad de variables envueltas en este sistema son numerosas, así como las relaciones que existen entre ellas. El medio ambiente de este sistema pueden ser las otras regiones del país, si interesan las relaciones que con ellas se establecen. Para concluir esta Sección recordemos lo siguiente: 1. 2.

El medio ambiente serán aquellos sistemas que interactúan  con el sistema en estudio. Los límites de un sistema están relacionados con el objetivo  del sistema a diseñar, o a los objetivos del investigador que  va a estudiar el sistema.

A continuación nos pasearemos por dos problemas teóricos del conocimiento científico que tiene que ver con el sistema y su medio ambiente: el concepto de totalidad y las relaciones entre sujeto y objeto en la investigación. Ejercicio propuesto 1. La figura que se muestra a continuación, pretende esquematizar el ejercicio propuesto en la Unidad 1 (Sección 1.3.), donde la gerencia de una empresa que ensambla televisores, de acuerdo a la información del aumento de la demanda, decide aumentar su producción y ventas de 10.000 unidades a 20.000 unidades mensuales.

Como se desprende de la respuesta a este ejercicio, el ingeniero tiene por objetivo pasar de una producción de 10.000 unidades a una de 20.000, tomando en cuenta las capacidades actual y futura  y las tecnologías en cuestión (recordar que había dos alternativas); el economista tiene por objetivo garantizar el funcionamiento del proyecto, tomando en cuenta- el aumento de las ventas y las fuentes crediticias: banca privada, gobierno y el abogado se ocuparán de garantizar eI funcionamiento de la empresa en las nuevas condiciones, reorganizando la gerencia o el departamento de ventas y solicitando los créditos adecuados. En esta situación ¿cuál será para cada uno de ellos (el ingeniero, el economista y el abogado) el sistema a considerar? 51

2.2. EL CONCEPTO DE TOTALIDAD El concepto de totalidad ha alcanzado en el siglo XX una amplia resonancia y notoriedad. Algunos han reducido el concepto a una exigencia metodológica en la indagación de la realidad, partiendo de la aceptación de que todo está en conexión con todo y que el todo es más que las partes. Otros van más allá, y el concepto de totalidades es, ante todo y en primer lugar, la respuesta a la pregunta ¿qué es la realidad? Fíjense en la similitud de la pregunta con la que nos hicimos en la sección precedente acerca de ¿qué es el sistema? Con respecto a la totalidad existen fundamentalmente dos opiniones: 1. La realidad es un todo estructurado en vías de desarrollo y autocreación. 2. La realidad es comprendida como el conjunto de todos los . hechos.

En el primer caso, la totalidad no significa todos los hechos; totalidad significa realidad como un todo estructurado, en el cual puede ser comprendido cualquier hecho. En eI segundo caso, la realidad no puede ser abarcada totalmente pues siempre es posible agregar otros hechos y aspectos; la totalidad se convierte en algo místico. La Teoría de Sistemas se inserta en la primera opinión, pues reconoce la existencia de analogías estructurales entre las más diversas disciplinas y, concibe el sistema como un todo organizado, capaz de explicar la realidad objeto de análisis. La diferenciación de la ciencia (que en determinadas etapas de su desarrollo parecía amenazar su unidad y, presentaba el peligro de fragmentar el mundo, la naturaleza y la materia en partes independientes y aisladas y de transformar a los hombres de ciencia de las distintas especialidades en seres solitarios, privados de todo contacto y posibilidad de comunicación), parece haber conducido con sus resultados y consecuencias reales a un descubrimiento y conocimiento más profundo de la unidad de la realidad. Por otro lado, esta comprensión más profunda de la unidad de la realidad, ha representado una comprensión también más profunda, del carácter específico de sus distintos sectores y fenómenos particulares. Además, han sido las técnicas modernas, la cibernética, la física, la biología, las descubridoras de nuevas posibilidades de desarrollo del humanismo y de la investigación de lo específicamente humano. El paralelismo del desarrollo teórico en varias ramas de la ciencia, especialmente en la biología, la física, la química, la tecnología, la cibernética y la psicología, ha conducido a la problemática de la organización, de la estructura, de la integridad, de la interacción dinámica y, con ello, a la comprobación de que el estudio de partes y procesos aislados no es suficiente, y que en cambio el problema fundamental es el 52

de las relaciones organizadas que resultan de la interacción dinámica, y determinar que el comportamiento de la parte sea distinto, según se examine aisladamente o formando parte de un todo. Esto nos lleva a subrayar nuevamente la importancia que tiene la organización organización o estructura en la definición del sistema. Los elementos de un ser vivo componen un sistema siempre y cuando estén organizados para autorreproducirse y autovincularse. Cuando el ser muere, los elementos persisten en sí mismos, pero desaparece la organización. Asimismo, una empresa al cerrar sus puertas en la noche o quebrar, no ha hecho desaparecer a sus integrantes: los trabajadores, las máquinas, los insumos; simplemente no están organizados para producir. Con el concepto de totalidad no es que se pretenda ingenuamente conocer todos los aspectos de la realidad sin excepción, y ofrecer un cuadro total de la realidad con sus infinitos aspectos y propiedades, sino que este concepto está enmarcado dentro de una teoría de la realidad y de su conocimiento como realidad. Si la realidad es entendida como un todo que posee su propia estructura (y, por lo tanto, no es algo caótico), que se desarrolla (y, por ende, no es algo inmutable y dado de una vez y para siempre), que se va creando (y, en consecuencia, no es un todo perfectamente acabado y variable, sólo en sus partes singulares o en su disposición), de la concepción de la realidad se desprenden ciertas conclusiones  metodológicas  que se convierten en directrices y principios, en el estudio, descripción, comprensión, ilustración y valoración de ciertos sectores o aspectos aspectos de la realidad, tanto si se trata de la física o de la ciencia literaria, de la biología o de la economía, de problemas teóricos de la matemática o de cuestiones prácticas vinculadas con la regulación de la vida humana o de las relaciones sociales. sociales. De estas conclusiones metodológicas nos interesan fundamentalmente  dos: una es la importancia del todo y de cada una de sus   partes. El todo  se puede entender si no se  aisla cada uno de sus elementos y, cada uno de éstos no se comprende fuera de su papel en el todo. En la Teoría de Sistemas, estos procesos los llamamos análisis y   y constituye constituyen, n, metodológicamente metodológicamente,, los principale principaless síntesis de sistemas  y instrumentos de ésta nueva disciplina. La otra es la búsqueda d e la organ organiz izaci ación ón de  de la estructura, como  explicativa  de los hechos. Si queremos analizar la congestión del tráfico de una ciudad no podemos quedarnos en las simples medidas superficiales del flujo de automóviles a diferentes horas, en diferentes sitios de la ciudad; debemos buscar las causas "estructurales" que hacen que se reproduzcan perfectamente estos fenómenos de congestión: organización y horarios de trabajo, distribución espacial de los habitantes, de las industrias y del comercio, estado de las principales vías de movilización de personas y mercancías, y otras más.

Resumiendo, a través del problema de la totalidad hemos remarcado la importancia de la organización en la definición del sistema y su separación del medio ambiente, y hemos visto que esa organización debe ser explicativa de los hechos que se producen en la realidad. 2.3. RELACIONES ENTRE EL SUJETO Y EL OBJETO DE LA INVESTIGACION CIENTIFICA En esta Sección se planteará un problema de mucha importancia, no sólo en la Teoría de Sistemas sino en todas las ramas científicas y con mayor profundidad, en las ciencias sociales. Tal problema es la re. lación entre el sujeto y el objeto de la investigación científica. A la ciencia siempre se le ha exigido ser objetiva. Así se dice que en las ciencias sociales como en las ciencias de la naturaleza, es necesario desprenderse de los prejuicios y las presuposiciones, separar los juicios de hechos de los juicios de valor. Se dice que se debe alcanzar la neutralidad serena, imparcial y objetiva. Sin embargo, puede el investigador en ciencias sociales adoptar la disposición mental del físico, o del químico si el objeto de su estudio, la sociedad, es también objeto de un combate político encarnizado, donde se enfrentan concepciones del mundo radicalmente distintas. ¿Puede estudiarse la sociedad y el comportamiento social humano con el mismo espíritu objetivo con el que un biólogo estudia un nido de abeja, una colonia de termitas, la organización y el funcionamiento de un organismo vivo? Asimismo, ¿es cierto que los valores que posee el observador o el investigador, desempeñan un cierto papel en la selección del objeto de la investigación científica, en la determinación de la problemática y de las cuestiones a plantear? La realidad social es infinita. Toda ciencia social implica por tanto, una elección que está íntimamente ligada a una perspectiva global de terminada. Las visiones o complicaciones del mundo condicionan la elección misma del objeto de estudio, así como la definición de lo que es esencial y de lo que es accesorio; condicionan también las pregunta que se le plantean plantean a la realidad, realidad, la interpretació interpretación n de los hechos, la la f o r o mulación de teorías; en pocas palabras, condicionan la problemática de la investigación. Pero esto no ocurre sólo en las ciencias sociales, es decir, con respecto pecto al al tema tema que que se s e está está tratand tratando o en esta esta Secció Sección, n, la distinc distinción ión e n t r e ciencias sociales y ciencias naturales, no debe ser absolutizada; es histórica y relativa. Histórica porque porque durante un período, período, también las ciencias ciencias de l a naturaleza fueron el terreno de duros combates ideológicos; no quiere decir esto que hayan desaparecido totalmente, más bien se han atenua do. Del siglo XV al XIX, los grupos sociales clérico-feudales resistieron 54

a las ciencias de la naturaleza, que constituían un desafío a sus ideas. Durante siglos, la astronomía fue el campo de una lucha social encarnizada, ideológica e incluso a veces política, y los hombres de ciencia frecuentemente fueron víctimas de la represión del Estado (Giordano Bruno y Galileo son dos ejemplos clásicos que han quedado para la posteridad). Gracias a la liquidación del feudalismo y al impulso de la revolución industrial, las ciencias naturales pasaron progresivamente a ser consideradas un terreno neutro desde el punto de vista ideológico. Relativa, porque el grado de compromiso ideológico no es el mismo en todas las ciencias sociales, ni el de neutralidad ideológica en todas las ciencias naturales y, porque, por otra parte, en el interior de una misma ciencia ciertos problemas son más sensibles que otros (por ejemplo: la historia de la Revolución Francesa evidentemente despierta más antagonismos ideológicos que la de las guerras del Peloponeso). En las ciencias sociales, la posición social del investigador determina su perspectiva, es decir, la manera de contemplar su objeto, lo que percibe de ese objeto y como lo interpreta. Esa perspectiva es entonces, función de la concepción del mundo de los diferentes grupos sociales que se encuentran en el seno de la sociedad. Ahora podemos retomar lo planteado inicialmente sobre los objetivos del sistema y su delimitación del medio ambiente. El diseñador de un sistema no puede aislarse de la realidad que lo rodea: al tomar decisiones sobre su diseño, escogiendo una alternativa en lugar de otra, está modificando su sociedad, a veces con consecuencias profundas, pues el propósito y funcionamiento del modelo está dado desde afuera, por el modelista. Los sistemas sociales tienen su propio funcionamiento y propósito derivados de las fuerzas internas que los dirigen y controlan. El diseñador forma parte de estas fuerzas, no puede excluirse aun cuando quisiese; debe estar consciente de a quienes sirve con sus diseños y tiene responsabilidad con su sociedad por sus creaciones. En el Módulo IV tendremos oportunidad de retomar este tema; por ahora quedemos en que así así como el límite entre un sistema y un medio ambiente depende del  objetivo del sistema, este objetivo está en estrecha relación con el  diseñador, modelista o analista como sujeto social.

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RESPUESTA A LOS EJERCICIOS EJERCICIO No 1 El objetivo del ingeniero es aumentar la producción de 10.000 a 20.000 unidades, tomando en cuenta los planes de la gerencia; por lo tanto, su sistema será el siguiente:

Fijémonos que si impusiésemos otros objetivos adicionales, como por ejemplo, desarrollar la nueva tecnología dentro de la propia empresa, deberíamos considerar la tecnología como incorporada al sistema a considerar. El objetivo del economista, garantizar el financiamiento del proyecto, hace que el sistema que él considere sea formado por la gerencia y el departamento de ventas.

Si el economista incluye los costos de las diferentes tecnologías, aumentaría el numero de elementos a considerar. El objetivo del abogado, garantizar el funcionamiento de la empresa en las nuevas condiciones, implica considerar también la gerencia y el departamento de ventas, por la posibilidad de sus reorganizaciones y la gerencia por negociar con las fuentes crediticias.

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AUTOEVALUACION

INSTRUCCIONES A continuación se describen tres sistemas a través de los gráficos que se le suministra. Conteste las preguntas de cada problema de acuerdo a las instrucciones incluidas en cada uno. 1. Consideremos que esta representación corresponde al ítem No. 1 de la Autoevaluación Autoevaluación de la Unidad 1.

De acuerdo a los objetivos siguientes: a. Construcción del puente. b. Preservación de la especie animal. c. Preservación de la comunidad de campesinos. d. Construcción de los hoteles. ¿Cuáles serían los elementos a considerar como sistemas y cuáles los casos? como medio ambiente para cada uno de los

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2. Consideremos que esta representación corresponde al ítem No. 2 de la Autoevaluación Autoevaluación de la Unidad 1.

a.

Suponga una visión de la empresa que toma en cuenta la salud de sus trabajadores. ¿La Unidad de psicología, formará parte del sistema de la empresa?  Justi  Justifiq fique ue su res respu pues esta. ta. b. Suponga una visión de la empresa que se considera la salud de sus trabajadores como un problema del Seguro Social. ¿La Unidad de psicología formará parte del sistema de la empresa?  Just  Justif ifiq ique ue su resp respue uest sta. a. c. ¿El público puede ser parte del sistema?  Just  Justif ifiq ique ue su resp respue uest sta. a.

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3. El siguiente esquema pretende representar el sistema del ejercicio No. 4 de la Autoevaluación de la Unidad 1.

El objetivo del modelo es buscar una solución entre las tres ofertas planteadas a la empresa para automatizar uno de sus procesos. ¿Qué elementos debe considerar el modelista como medio ambiente del modelo que va a diseñar?

RESPUESTA A LA AUTOEVALUACION 1. Objetivos

Elementos a considerar como sistemas. a. Construcción de un puente, desvío del río. b. Desvío del río, extinción especie animal, búsqueda de alternativas. c. Desvío del río, pérdida cosechas de campesinos, búsqueda de alternativas. d. Estudio construcción de hoteles, construcción de hoteles. Elementos del medio ambiente. Como éste es un conjunto de elementos totalmente relacionados entre sí, los elementos del medio ambiente serán aquellos que no consideramos dentro de cada uno de los sistemas. 2. a. Sí. Porque la salud de los trabajadores forma parte de los objetivos del sistema. b. No. Porque la salud de los trabajadores no es considerada dentro de los objetivos directos de la empresa. Sin embargo, debe considerarse como parte del medio ambiente, porque la salud de los trabajadores siempre será un elemento que puede in-fluir en el funcionamiento del sistema (empresa). c. No. Porque no se conoce la organización interna del público que determina un comportamiento regular (afluencia diaria a las oficinas de atención). En caso de que necesitemos incluirlos, deberíamos conocer factores que determinan este comportamiento regular, por ejemplo: características de la zona (residencial o comercial), sector social predominante, horarios de trabajo, facilidades de comunicación, etc. 3. a. Descripción de las ofertas, b. Criterios de decisión: mantenimiento, continuidad, reciclaje. c. Metas de la gerencia: ahorro calidad. d. Criterios adicionales por insatisfacción de fluencia o sindicato.

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PRESCRIPCIONES En caso de haber fallado en alguna de sus respuestas, le invitamos a repasar las siguientes secciones: a. En la pregunta 1, la sección 2.1. b. En la pregunta 2, las secciones 2.1. y 2.2. c. En la pregunta 3, las secciones 2.1. y 2.3.

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BIBLIOGRAFIA conc reto. Grijalbo, México, 1979. SALVAT  KOSIK, Karel. Dialéctica de lo concreto. (Editores). Diccionario  Dicciona rio enciclopédi en ciclopédico co Salvat Sal vat (20 (2 0 tomos). tom os). 14 #  edición, Barcelona, 1975. Sistemas. FCE, VON BERTALANFFY, Ludwig. Teoría General de los Sistemas. FCE, México, 1976.

UNIDAD 3  TENDEN  TENDENCIA CIAS S DEL DEL DESARR DESARROLL OLLO O  TECNOL  TECNOLOGI OGICO CO MODE MODERNO RNO INTRODUCCION En las unidades precedentes hemos visto cómo el concepto de sistema se ha venido desarrollando y relacionando con lo que pudiésemos llamar el mundo de las ideas. Como históricamente el concepto de sistema se ha introducido en las diferentes disciplinas científicas y dadas las tendencias actuales de estas concepciones sistémicas, incluso hemos visto la aparición de una teoría que trata de colocarse, en cuanto a nivel de abstracción se refiere, por encima de las disciplinas científicas tradicionales: la Teoría General de Sistemas. Asimismo, nos hemos paseado por algunos problemas teóricos que el mismo concepto de sistema introduce en este mundo de ideas: concepción de totalidad, relaciones entre sujeto y objeto, límites entre un sistema y su ambiente. Ahora vamos a analizar otro camino que tiene mucho que ver con la idea de sistema en nuestra sociedad moderna. Es el mundo de la producción material, el mundo de la organización para la producción de bienes y servicios que cubran las necesidades del hombre actual. Trataremos de entender las relaciones que se han ido generando entre este mundo tecnológico y la idea de sistema, a través de tres características comunes a ambos: organización y complejidad, centralización y control, e interdependencia y complementariedad. Apreciaremos cómo el quehacer cotidiano del hombre por cubrir sus necesidades es fuente rica e insustituible de reflexiones y proposiciones teóricas. Como complemento al mundo de las ideas, acerquémonos a la tecnología, no con ánimo dé buscar relaciones de causa-efecto sino más bien con la mente abierta para enriquecer nuestra visión de lo que el concepto sistema significa en nuestros días.

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ESQUEMA DE CONTENIDO

Pág. 3.1. Organiz Organizació ación n y compl complejid ejidad ad ............ .... ................ ............... ............... ................ ............... ....... 69 3.2. Centralización, Centralización, descentralizac descentralización ión y control control ........ .... ........ ........ ........ ........ ....... ..... .. 72 3.3. Interdependen Interdependencia cia y complementar complementariedad iedad ......... ..... ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 74 Autoev Autoevalu aluació ación n ................ ........ ................ ................ ................ ................ ................ ................ ............... ......... .. 77 Respuesta a la Autoevaluación............................................................... 79 Prescrip Prescripcion ciones es ................ ........ ................ ................ ................ ............... ............... ................ ................ ........... ... 80 Bibliografía ............................................................................................81

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3.1. Organización y Complejidad La característica principal de todo sistema es la noción de organización que alberga. No es posible concebir ningún sistema sin pensar en un conjunto de elementos relacionados de diversas formas, que interactúan modificando su medio ambiente y modificándose a sí mismos. Aquello que no tenga un cierto orden, una cierta organización, unas ciertas reglas de comportamiento, difícilmente puede asociarse a la idea de sistema. En todo caso, se podría hablar de agregado de cosas, pero no de sistema. Esta idea de organización es una de las bases fundamentales de la tecnología moderna y de los procesos a los cuales ella da lugar. La masificación de la producción o la producción en serie de bienes y servicios, ha hecho que la organización de una empresa o sector productivo sea un imperativo de carácter técnico. Así por ejemplo, la producción de automóviles en serie, implica cuestiones como las siguientes: a. plantas ensambladoras de partes previamente fabricadas; b. fabricación de partes para automóviles de acuerdo a normas preestablecidas; c. especificación de normas para las diversas partes de un automóvil, de manera que sea posible la compatibilización de ellas entre sí; d. controles de calidad sobre las partes y sobre el producto final; e. diseño y rediseño de piezas.

De aquí podemos deducir varias cosas interesantes; una es  que la producción en serie de automóviles necesariamente implica concebir al automóvil como un sistema (partes y normas); otra  es que la misma producción de los automóviles también debe concebirse como un sistema en sí mismo (ensambladoras, fabricantes de piezas, diseñadores, normas, tiempo de entrega, etc.) y una tercera es que todo esto fue organizado y desarrollado antes de comenzar a hablarse de sistemas y teorías de sistemas. Esta última observación nos debe hacer reflexionar sobre cómo  estos sistemas productivos esparcidos por todo el mundo, han influido en  el desarrollo de los conceptos sistémicos y de sus teorías.

a.

b.

c.

Las grandes organizaciones productivas hacen surgir teorías organizativas que hasta este momento no se habían desarrollado sistemáticamente, y en las cuales la psicología social juega un gran papel. Al mismo tiempo profundizan y prácticamente culminan la tendencia a la mecanización que había surgido a raíz de la revolución industrial, pero utilizando mecanismos de observación y análisis, extraídos de las ciencias físicas, como es el caso del "taylorismo", empezando a sistematizar los conocimientos sobre las relaciones entre hombre, y máquina, que influirían posteriormente en la aparición de una de las más modernas disciplinas científicas, la ciber-  nética, la cual ha sido una de las más copiosas fuentes de alimentación de las teorías de sistemas. Y son también estas grandes organizaciones, las que dan inicio a la tendencia aún pujante como es la automatización, introducien do do inteligencias artificiales en los procesos productivos y administrativos, haciendo cada vez más indefinidos los límites entre , los sistemas sociales y los productivos, permitiendo así la utilización de analogías, isomorfismos, instrumentos empíricos y teóricos, que han sido desarrollados en unas disciplinas y en el estudio de otras, dándole un basamento científico y material al desarrollo de la cibernética.

Derivado de la organización aparece otro elemento que lo complementa para la concepción de un sistema y es el orden jerárquico, o simplemente jerarquía.  jerarquía. Las nociones de organización y funcionamiento, jerarquía y orden, están en el seno de los modernos complejos industriales, productores de bienes y servicios, donde la división y subdivisión permanente de tareas y funciones ha sido un proceso reiterado. La tecnologías utilizadas en estas empresas, tienden a reforzar esta situación y hacerlas cada vez más grandes. A través de las teorías organizacionales, la mecanización, la auto-  matización, la cibernética y la propia ingeniería, el sistema productivo 

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y tecnológico ha introducido los  conceptos de organización y   jerarquía , con su particular visión particular visión en otras disciplinas otras  disciplinas científicas y en  especial, en la Teoría la Teoría de Sistemas.

Esta relación entre organización y jerarquía se complementa, a su vez, con la noción de complejidad. Un sistema como objeto de análisis práctico  y reflex reflexión ión teór teórica ica,, debe cumpl cumplir ir cierta ciertass condic condicion iones es en lo refere referente nte a las las relaciones entre sus componentes; éstas no pueden ser pocas y triviales, pues no amerita entonces, la utilización de este enfoque para conocer su comportamiento. El enfoque de sistemas tiene razón de ser, cuando lo complejo de las relaciones de un conjunto de elementos, ya sea cuantitativa o cualitativamente, hace necesario un enfoque totalizador del fenómeno. Esto ha venido sucediendo en las grandes empresas modernas, donde a través de la división y subdivisión de funciones se fueron formando conglomerados complejos de funciones simples, que a su vez se mecanizaron creando nuevas relaciones, complejas también, entre hombres y máquinas, donde por lo general, los primeros quedaban subordinados a las segundas. Luego la introducción de inteligencia artificial automatizando muchas de las funciones, introduce relaciones mucho más complejas de síntesis de procesos, profundizando la subordinación previa del hombre, en algunos casos y, en otros, restituyendo al hombre al nivel de dirección sobre las máquinas. Todo esto en un ambiente de interacción permanente entre procesos tecnológicos que están cambiando

rápida y a veces bruscamente, grupos humanos mayores y más complejos socialmente, con niveles educativos y de remuneración muy diferentes. Estas relaciones sumamente complejas de los grandes conglomerados productivos han venido influyendo desde comienzo de siglo, en las concepciones de diversas disciplinas científicas. Quizás una de las que más se ha alimentado de estos conocimientos tecnológicos ha sido la que hoy llamamos Teoría de Sistemas.

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3.2. CENTRALIZACION, DESCENTRALIZACION Y CONTROL 

Una de las tendencias preponderantes en la tecnología actual a partir de la revolución industrial, y reforzada por la automatización, ha sido el de una creciente centralización en la producción, en la toma de decisiones, en el urbanismo y en casi todas las facetas de la vida social. El aprovechamiento de indudables ventajas (eficacia y eficiencia) de trabajar y vivir lo más unido posible bajo directrices únicas, ha transformado la faz de nuestro planeta en los últimos doscientos años. Han aparecido las grandes empresas, los conglomerados industriales, las redes nacionales e internacionales de servicios, las grandes metrópolis. La tecnología ha estado al servicio de esta tendencia, No es casualidad que los sistemas mecanizados, la electricidad, las telecomunicaciones, el automóvil y el computador, sean los desarrollos tecnológicos que sustentan materialmente el desarrollo centralista. Como vimos en el punto anterior, estos desarrollos tecnológicos y sus supuestos sociales, se han venido transfiriendo a diversas disciplinas científicas, directa e indirectamente y, en especial a las teorías de sistemas. Y asimismo pudimos apreciar cómo las nociones de orden y organización están íntimamente ligadas, en esta teoría, a jerarquía de niveles, lo cual implica centralización  y control único, de arriba hacia abajo. Sin embargo, en los últimos diez o quince años, han venido tomando fuerza en nuestras sociedades, corrientes del pensamiento que propugnan por una organización descentralizada, ante la evidencia de los grandes problemas que ha estado ocasionando el excesivo centralismo. Problemas como la: I. alienación en el trabajo, producto de la excesiva división del trabajo. II. el deterioro de los servicios públicos, al crecer desmesuradamente los sistemas organizativos y tecnológicos que los prestan, alejándose excesivamente los niveles de decisión del usuario y deteriorándose los mecanismos de control social; III. el deterioro del medio ambiente, por el uso masivo e in-controlado de tecnologías contaminantes; IV. la proliferación de armas nucleares por la toma de decisiones de las cúpulas gobernantes de los países desarrollados, en contra de la opinión de la mayoría de la humanidad y de sus propios pueblos se agravan al avanzar el centralismo sin control. Esto se ha venido reflejando en la elaboración y difusión de críticas alrededor del modelo industrial y su tecnología. Estas críticas van desde los que proponen casi un retorno, a las sociedades agrícolas, más 72

que autónomas, autárquicas, (que (que no necesitan relacionarse con otras sociedades), hasta los que visualizan una sociedad más democrática a través de las tecnologías modernas más sofisticadas de la computación y las telecomunicaciones. Cómo estas nuevas  concepciones descentralizadoras vienen  influ yendo  en  el enfoque de sistemas, es  algo que no está claro todavía  Hay  opiniones dentro de estas corrientes críticas que expresan su oposición total  a la  Teor  Teoría ía de Sistem Sistemas as,, por por haber haberse se colo colocad cado o al serv servic icio io de las tende tendenci ncias as centralizadoras con sus nociones de orden y jerarquía. Pero también existen las opiniones cada vez más difundidas, acerca de  profundizar las  experiencias y conocimientos que  la Teoría de Sistemas ha venido desarrollando en el tratamiento de los sistemas complejos, no determinísticos, con modelos de tomas de decisiones en forma de red y no de árbol, donde la planificación se estructure tomando en cuenta la opinión de todos o casi todos y, donde las modernas tecnologías de la informática sean la base material de nuevas formas de sociedad. Entre estos dos extremos se ubican diversas corrientes que mezclan elementos de una u otra posición. Lo que sí es cierto, es que cada vez ganan más terreno estas corrientes críticas, al modelo industrial-tecnológico de organización centralista, propiciando una sociedad más democrática, participativa y autogestionaria. La Teoría de Sistemas está sien-do alimentada también, de diversas formas por estas corrientes. Los modelos de experimentación numérica, los modelos de interacción . hombre-máquina, los sistemas descentralizados de información, los computadores domésticos  y mucho muchoss otros otros elem elemen ento tos, s, son son parte parte de est esta a inter interacc acción ión fec fecun unda da que que se da en forma permanente entre tecnología y sistemas. Hasta ahora y ligado a los sistemas organizados jerárquica y centralmente, se han venido desarrollando teorías de sistemas controlados, donde las decisiones y regulaciones están centralizadas. Estos son los sistemas determinísticos controlados; sin embargo, las nuevas tendencias hacen que cada vez se les dé mayor importancia a los sistemas probabilísticos controlados, donde la respuesta del sistema, además de los estímulos, depende de su memoria, de las probabilidades de ocurrencia de un hecho determinado y de la búsqueda o no de alguna meta determinada. Se nota claramente, cómo esta tendencia del desarrollo del estudio 'de sistemas, corre en forma paralela a las corrientes tecnológicas críticas de los modelos centralistas, y está en relación directa con la capacidad de almacenar, elaborar y distribuir cada vez más información. La estructura centralista se basa en que cada nivel tiene una cantidad limitada de información y, por lo tanto, sólo puede tomar decisiones sobre los asuntos que le competen. En la medida que aumente la' información en cada nivel, se está en capacidad de decidir sobre más asuntos. Los modernos medios de comunicación e información son una fuerte presión hacia la descentralización.

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3.3. INTERDEPENDENCIA Y COMPLEMENTARIEDAD  La gran complej idad que las modernas modern as tecnologías tecnol ogías han ido adqui-

riendo, tanto en sus formas organizativas como en los conocimientos que han  generado,, por una  parte, la organización y jerarquía como contienen, han generado requisitos técnicos y al mismo tiempo la interdependencia y com plementariedad  plementa riedad como requisito req uisitoss de funciona f uncionamiento. miento. Ninguna tecnología es desarrollada hoy en día, sin tomar en cuenta la  presencia de otras tecnologías previamente desarrolladas, de manera tal tal

que elementos de las "viejas tecnologías" complementan la nueva, resolviendo los problemas de adaptación y difusión.  Ejemplos

1.

No se concibe el rápido desarrollo de tecnologías tan modernas como las electrónicas, basadas en elementos semiconductores, si previamente no se hubiesen establecido mercados estables, las tecnologías de tubos en todos los equipos de radiotelecomunicaciones y las de relevos electromagnéticos en los equipos de telefonía. Asimismo, la tecnología electrónica de semiconductores, resuelve problemas que se habían intentado resolver sin éxito con los tubos y con los relevos, como es el caso del procesamiento de datos a través de computadores.

2.

Aun en el caso del invento de la electricidad en forma comercializable, por parte de Tomas Alva Edison, quien tuvo que desarrollar prácticamente todas las tecnologías para su generación, distribución y consumo, sería imposible comprender su rápida difusión si no tomásemos en cuenta los hábitos de consumo que había creado la distribución de gas por calles y viviendas, con fines de alumbrado, así como las técnicas que venía creando la telegrafía y telefonía.

Estos son casos claros de cómo las tecnologías modernas se sustentan unas a otras, complementándose y volviéndose interdependientes, aun cuando en áreas específicas existan luchas por sustituirse unas a otras. Sin este principio es imposible entender los modernos desarrollos tecnológicos. ¿Pero qué tienen que ver estas bases de la tecnología moderna con los sistemas y sus teorías?; ya hemos visto algunas relaciones importantes. Sin embargo, ésta de la complementariedad y la interrelación de fenómenos, está en la base de las llamadas Teorías de Sistemas. Los  modelos, métodos y principios que esta teoría ha ido generando, son 74

cada vez  más utilizados en el desarrollo de nuevas tecnologías y en su  difusión en el mercado, pues este fenómeno de la innovación tecnológica (introducción de nuevas tecnologías) es uno de los más complejos que han han

encontrado los economistas en este siglo, por la cantidad de relaciones involucradas, desapareciendo en esa maraña, cualquier posible principio de causa-efecto.

Figura 3.3. Modelo de la innovación tecnológica.

El estudio del medio ambiente en que se realiza una innovación tecnológica, es una necesidad social cada vez más sentida. La poca o ninguna preocupación sobre el funcionamiento de este medio ambiente, ha hecho que al introducirse tecnologías modernas en sistemas productivos determinados, se hayan producido fenómenos no deseados o, por lo menos, no previstos, como son el agotamiento de materias primas no renovables, el deterioro del medio natural que rodea al hombre, cambios bruscos en las calificaciones de los trabajadores con el consiguiente desajuste, a veces a largo plazo, en la estructura de empleo de un país, etc. Al mismo tiempo que se estudia un sistema determinado, en este caso, tecnología, incluir en el modelo de análisis el comportamiento de algunas variables del contexto o medio ambiente se hace no sólo importante sino imprescindible. Ello no radica en introducir estas variables pues quizá nuestro grado de conocimientos sobre ellas no sea suficiente, sino en tomarlas en cuenta con metodologías que aumenten nuestra visión más allá de los límites del sistema. Los estudios sobre la producción material de bienes y servicios, y sus  innovaciones tecnológicas, también contribuyen al desarrollo de las Teorías  de Sistemas.

AUTOEVALUACION INSTRUCCIONES Señale en cada uno de los tres casos siguientes, las relaciones entre el desarrollo tecnológico moderno y la Teoría de Sistemas. 1.

Señale cómo las teorías organizacionales han influido en la Teoría de Sistemas.

2.

Señale brevemente las opiniones que sustentan algunas corrientes críticas del excesivo centralismo, en relación a la Teoría de Sistemas.

3.

Los modelos, métodos y principios de la Teoría de Sistemas, son utilizados por los economistas e ingenieros en el desarrollo y difusión de nuevas tecnologías. ¿Señale por qué?

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RESPUESTAS A LA AUTOEVALUACION 1. a. Con sus conceptos de organización y jerarquía. b. Con sus teorías organizativas, derivadas de la psicología social. c. Con sus contribuciones al desarrollo de la cibernética. a. Oposición total. b. Profundizar las experiencias y conocimientos. 3. a. Por lo complejo del fenómeno de la innovación tecnológica. b. Por la cantidad de relaciones involucradas. c. Por la ausencia de principios causa-efecto.

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PRESCRIPCIONES

En caso de haber fallado en alguna de sus respuestas, lo invitamos a repasar las siguientes secciones: a. En la pregunta 1, la Sección 3.1. b. En la pregunta 2, la Sección 3.2. c. En la pregunta 3, la Sección 3.3.

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BIBLIOGRAFIA

ELLIOT, D. y CROSS, N. Diseño, tecnología y participación . (Textos de la Upen University); Gustavo Gili, Barcelona, 1980. KLIR, George J. Tendencias en la Teoría General de Sistemas. (Selec ción). Alianza Universidad, Madrid, 1978, VON BERTALANFFY, Ludwig. Teoría General de los Sistemas, FCE, México, 1976.

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MODULO II

CONCEPTOS GENERALES DE LA INGENIERIA DE SISTEMAS INTRODUCCION Los conceptos generales de la Ingeniería de Sistemas, se tratarán en este Módulo de manera tal que el estudiante pueda aplicarlos a situaciones reales dadas, y percatarse de la potencialidad y limitaciones de este enfoque. Este Módulo está dirigido a enseñarnos a plantear los caminos que nos conducen a encontrar la solución de un problema dado, a través del enfoque de sistemas. Esto es sumamente importante, pues dependiendo de cómo iniciemos una búsqueda, encontraremos las soluciones más adecuadas. Para conseguir esto, vamos a pasearnos por lo que significa el enfoque de sistemas, desde un punto de vista metodológico en la construcción de problemas; presentaremos brevemente los conceptos generales de la Ingeniería de Sistemas y por último nos plantearemos los caminos de solución a problemas dados. El estudio de este Módulo debe ayudarnos decisivamente en el ob jetiv  jetivo o plant plantea eado do en el Curso, Curso, de ident identif ifica icarr en término términoss de Ingenie Ingenierí ría a de Sistemas, las formas de solucionar problemas y situaciones dadas.

OBJETIVOS 1. Aplicar los conceptos involucrados en la Ingeniería de Sistemas a situaciones reales dadas.

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UNIDAD 4

EL ENFOQUE DE SISTEMAS INTRODUCCION En esta Unidad se presentará una forma general de aplicar el enfoque de sistemas a una situación dada para obtener su representación sistémica o lo que también se denomina representación conceptual del sistema, Los motivos para aplicar el enfoque de sistema son diversos; entre ellos podemos señalar dos: el primero se refiere a la existencia de situaciones problemáticas que se desean resolver y, el segundo al deseo de evitar problemas futuros, por lo cual se aplica el enfoque para obtener mayores y más permanentes conocimientos conocimientos de la estructura estructura y funcionamiento del sistema de interés, ya sea una máquina, un edificio o una institución. Recordemos que el enfoque de sistemas se caracteriza por ser integrador, es decir, incorpora la totalidad de los componentes o aspectos  bajo estudio, así como sus interrelaciones. Asimismo, toma en cuenta el medio ambiente en el cual se desenvuelve el sistema, y las interrelaciones entre ambos. Esta forma de proceder crea las condiciones para asegurar la interpretación realista y la evaluación de todos los efectos y repercusiones de los problemas dentro del marco del sistema al cual pertenece, lo cual representa una garantía, en cuanto a la permanencia y efectividad de las soluciones recomendadas por el enfoque de sistemas.

OBJETIVOS 1. Aplicar el enfoque de sistemas en la definición de un problema, a partir de los elementos de una situación dada.

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ESQUEMA DE CONTENIDO

Pág. 4.1. Metodología general para la representación conceptual de un sist sistem ema a .................................................. ..................................................................... ................... 87 4.2. 4.2. Aspectos Aspectos metodol metodológi ógicos cos especí específic ficos os ................ ........ ................ ................ ................ .......... 97 4.2.1. 4.2.1. Objeti Objetivos vos de sist sistema ema ............... ........ ............... ................ ................ ................ ............ .... 98 4.2.2. 4.2.2. Medio Medio ambiente ambiente del sistema sistema ............... ....... ................ ................ ................ .......... 100 4.2.3. 4.2.3. Estru Estructu ctura ra orgáni orgánica ca del del sistema sistema ................ ........ ............... ............... ........... ... 102 Autoev Autoevalu aluació ación n ................ ........ ................ ................ ................ ................ ................ ............... ............... ........... ... 107 Respue Respuesta stass a la Autoev Autoevalu aluaci ación ón ............... ........ ............... ................ ................ ................ ............ .... 111 Presc Prescrip ripcio cione ness ................................................ ......................................................................... ........................... .. 112

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4.1. METODOLOGIA GENERAL PARA LA REPRESENTACION CONCEPTUAL DE UN SISTEMA En esta Sección se presentará la estrategia general a seguir para obtener la representación sistémica de una situación dada. No se trata de suministrar un programa rígido de pasos sino, más bien, los aspectos básicos que deben cubrirse: objetivos del sistema, su medio ambiente y  su estructura orgánica.

La introducción en el tema se hará mediante dos ejemplos que permitirán visualizar el razonamiento inherente al enfoque de sistemas. Luego, se explicarán las características de los diferentes aspectos que deben tomarse en cuenta en la construcción del modelo sistémico de una determinada situación. En el primer ejemplo se parte de una situación dada y se desarrolla su representación sistémica; en el segundo se describe el desarrollo de un nuevo sistema. EL CASO DE UNA EMPRESA MANUFACTURERA Una empresa manufacturera puede ser visualizada como un sistema que cumple determinados objetivos. En ella existe un proceso de producción, en donde algunos materiales denominados materias primas son transformados en productos mediante la aplicación de diferentes maquinarias y herramientas. A grandes rasgos puede decirse que no existe ninguna empresa que no cumpla, además de la función de producción, las funciones de comprar los materiales a procesar, proveerse de los los fondos necesarios para comprar ese material, pagar al personal y vender los productos fabrica-dos. En resumen, sus  funci  funcione ones s básic básicas as son:  son:  a. producción b. suministro c. administración y finanzas d. ventas La empresa se desarrolla en un medio ambiente, con el cual se interrelaciona de muchas maneras; de él adquiere sus materiales y las maquinarias necesarias, y constituye el mercado de sus productos. Asimismo, ese medio le impone, a través del gobierno, políticas económicas  y, a través del Estado, leyes que regulan las contrataciones laborales y normativas de distintas naturaleza, como la ley de control de calidad, las normas sanitarias, etc. Una lista no exhaustiva del medio ambiente  de la empresa es la siguiente: a. consumidores y clientes. b. otras industrias que le suministran materias primas y maquinarias 87

c.

el sistema educativo, que determina el nivel de educación y adecuación de la mano de obra a las actividades productivas d. el sistema financiero, a través del cual se establecen las tasas de interés a pagar por los préstamos e. el gobierno, a través de sus políticas económicas f. el Estado, a través de las diversas leyes y reglamentos que regulan diferentes aspectos de la actividad productiva g. el grado de organización de los trabajadores. Esta simple y esquemática presentación de una empresa manufac sist ema bastant bas tantee turera, permite percibir que se está en presencia de un  sistema complejo, en donde los diferentes aspectos no pueden ser estudiados en forma aislada. Así por ejemplo, no se debe producir más de lo que se puede vender, los productos deben satisfacer las exigencias de los consumidores, los materiales a comprar deben cumplir ciertos requisitos que exige el proceso de producción. Un problema con el personal, el ausentismo, por ejemplo, puede ser ocasionado por múltiples causas: inadecuadas condiciones de seguridad industrial, sueldos en la empresa por debajo del promedio de otras empresas de la región, inadecuadas condiciones de ventilación o alumbrado, estilos supervisorios autoritarios, etc.

Figura 4.1. Primera aproximación al conocimiento de la empresa.

De esta primera aproximación al conocimiento de la empresa, ha surgido una visión caótica de ella. No nos percatamos todavía de las relaciones entre los elementos. La figura 4.1. ilustra esta situación.

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¿Qué hacer para superar la anterior situación? esto es, ¿qué hacer para tener una representación conceptual del sistema empresa? Antes de entrar en este punto, es necesario hacer una precisión: el hecho de que se visualice una realidad dada como un sistema, no indica que ella esté  funcionando como tal. De aquí, que el estudio que se realice, aplicando el

enfoque de sistemas, puede recomendar en esos casos los cambios necesarios para que opere realmente como un sistema, es decir, se hace un diseño de sistema. Pasemos entonces, a la obtención de la representación sistémica de la empresa. Los Objetivos de la Empresa Los objetivos que debe cumplir el sistema empresa, variarán de acuerdo a las perspectivas de los diferentes actores que actúan dentro o fuera de la empresa. Así, no tienen porqué ser iguales las perspectivas de los trabajadores y de los empresarios, o la de la sociedad en general. Por ejemplo: a.  Desde el punto de vista de la economía nacional, cada empresa p u e d e consider considerarce arce como como una una célula célula del cuerpo cuerpo econó económico mico del del cuerpo económico del país. Este cuerpo se esfuerza en satisfacer las necesidades y deseos de los individuos que participan en la actividad económica o dependen de ella. El objetivo de laempresa consistirá, por lo tanto, en contribuir a la satisfacción de esas necesidades. En este sentido, la empresa sirviendo sirvien do para la producción de bienes, es una institución subordinada a los intereses económicos de lacomunidad. b.

Si bien desde el punto de vista del empresario, los objetivos de la

empresa pueden variar en cierto grado, en el fondo él aspir aspira a que ella

le suministre las utilidades que le parecen adecuadas, a la vez que espera que la empresa sobreviva en el futuro. En otras palabras, el objetivo de la empresa será el "motivo beneficio" con dos aspectos: lograr utilidades y sobrevivir en las condiciones de futuro. c.  Par a lo s clientes y consumidores, el objetivo de la empresa debe ser fabricar productos a bajos precios y de adecuada calidad. Una perspectiva globalizante deberá considerar los diferentes objetivos, aunque algunas veces existirán antagonismos entre ellos. Aquí es conveniente decir que el enfoque de sistemas  funciona,  funciona, no  por actividades sino por objetivos; es decir, su orientación y metodología tienden a diseñarse de acuerdo al objetivo del sistema, limitado por las características del ambiente general y por los recursos con que cuenta el sistema. 89

Para simplificar nuestro caso de la empresa manufacturera, asumiremos que el objetivo de la empresa es crear valor, o más sencillo, fabricar productos que la sociedad evalúa en mayor grado que los materiales que son procesados.

El medio ambiente de la Empresa El análisis de este aspecto persigue encontrar una representación de  las interacciones que se dan se dan entre la empresa y su medio_ ambiente. Con el fin de no oscurecer el carácter didáctico del problema, se obviarán algunos sistemas del medio ambiente que interactúan con la empresa. Para cumplir su objetivo, la empresa posee su proceso de producción  o proceso creativo de valor. Asimismo, existe una serie de actividades

relacionadas que están antes y después de ese proceso, que facilitan el cumplimiento eficiente del objetivo del sistema. Como veremos a continuación, esas actividades expresan un gran número de interrelaciones entre la empresa y su medio ambiente. Por un lado, se tienen las actividades previas al proceso de produc-  ción, las  cuales consisten en hacer los estudios de demanda de los productos que fabrica la empresa y, en función de ese estudio se toman las decisiones para aumentar las inversiones originales, las cuales se destinan a cuestiones tales como nuevas maquinarias, empleo de mano de obra, compra de materias primas y partes, asignaciones para actividades de investigación y desarrollo, etc.; si esas actividades no fueran conducidas adecuadamente, la actividad productiva no podría llevarse a cabo con efectividad. Ellas constituyen actividades que permiten ajustar la capacidad productiva del sistema empresa, y son prerrequisitos para la actividad creativa de valor en el proceso de producción. Por otro lado se tienen las actividades posteriores al proceso de   producci  producción, ón, esto es, los bienes producidos deben ser vendidos para ser finalmente evaluados, tanto cualitativa como cuantitativamente, por los clientes y consumidores. A través de la actividad de mercadeo, la empresa obtiene información sobre las condiciones del mercado, sobre los ingresos de los clientes y los juicios de éstos sobre los precios I:1 calidad de los productos. Toda esta información también permite ajustar la capacidad productiva de la empresa. Además de lo anterior, está el hecho de que la  empresa obtiene  ganancias  (ventas-costos), las cuales se distribuyen en beneficios al empresario, pago de impuestos al Estado, pago de intereses a las entidades financieras y, en fondos que serán utilizados para nuevas inversiones. Asimismo, el valor agregado de la empresa, esto es, el valor creado por ella (valor de la producción-costos de materias primas), representa su aporte al ingreso nacional. 90

Esta breve descripción nos ha permitido establecer con precisión un conjunto de interrelaciones que existen entre la empresa y su medio ambiente: clientes y consumidores, otras empresas, el Estado, entidades financieras y la sociedad en su conjunto, a través de su contribución al ingreso nacional. Estructura orgánica de la Empresa El siguiente punto en la conceptualización de la empresa como sistema, se refiere al aspecto organizacional de la empresa para cumplir  sus sus objetivos, es decir, el esqueleto o estructura orgánica del sistema. Al inicio se dijo que una representación esquemática de los componen-tes de ese esqueleto está dada por los departamentos de producción, de ventas, de suministro y de administración y finanzas. Una descripción más completa deberá incluir los departamentos de planificación, de personal, de control de calidad, de investigación y desarrollo, etc. A continuación, precisaremos las relaciones necesarias y suficientes que deben existir entre esos departamentos para que el sistema cumpla efectivamente sus objetivos. Algunas de esas interrelaciones ya las mencionamos cuando se discutió el punto del ambiente de la empresa. Decíamos por ejemplo, que a partir del estudio de demanda y de otras variables ambientales, se toman decisiones para ajustar la capacidad productiva de la planta, en cuanto a maquinarias, mano de obra, materiales, investigación y desarrollo. Todo este trabajo puede ser desarrollado por un departamento de planificación estratégica. Obsérvese, que de aquí surge una serie de informaciones y órdenes dirigidas al departamento financiero, quien se encargará de obtener los fondos necesarios para las nuevas inversiones; al departamento de planificación de inversiones en maquinarias y otros activos, que determinará qué equipos comprar y cuándo; al departamento de personal, que se encargará de seleccionar el nuevo personal; al departamento de suministros, que comprará los requerimientos de materias primas, etc. De la misma forma, de estos departamentos pueden surgir informaciones hacia el departamento de planificación estratégica, para recomendar ajustes en las decisiones tomadas. Además, no es difícil pensar en las interrelaciones que se dan entre los departamentos de mantenimiento, de producción, de control de calidad; o entre el departamento de producción y de ventas o de mercadeo. Asimismo, será necesario considerar la estructura organizativa de cada departamento y precisar las interrelaciones entre sus componentes. Por ejemplo, el departamento de producción puede constar de varias secciones, en cada una de las cuales se realiza una fase del proceso de transformación. El proceso de la elaboración de la cerveza puede ilustrar esto: en primer lugar, se tiene una fase de conocimiento, a partir 91

de malta tri triturada, agua agua y lúpulo lúpulo y con un proceso proceso de calentamiento se obti obtiene una sustancia ncia denominada mosto. osto. En segundo lug luga ar se tiene tiene la fase de fermentación ntación y ma maduración; duración; el mosto y la le levadura vadura son sometidos ti dos a un proceso proceso químico químico y luego a una dism dismiinución nución de tem temperatura tura. En En tercer lug luga ar, se tiene tiene la fase de filtra tración, ción, en donde la "cerveza madura" adquiere un color brillante, mediante un proceso de filtrado. Por último se tiene tiene una fase fase de llena llenado, donde donde la la cerveza cerveza es envasada. Cada Cada una de estas fases del proceso, proceso, puede ser contro controllado por por una sección cción del departa rtamento de producción. producción. Sus interr interre elaciones ciones son evi evidente dentes. s. La figura 4.2. nos muestra stra una representació ntación n sistém sistémica de la empresa y sus relacione relaciones s con el medio dio ambiente biente. Como se ve, esta aproxi proxim mación ción supera la visi visión ón caótica caótica que tenía teníamos ini inici cia almente. Se han han supri suprimido algunos componentes e interrel interrela aciones, ciones, de manera de hacer hacer intel inteliigible gible el esquema. La visión visión de la la empresa como un sistem sistema, pe permiti rmitirá rá expr expre esar más  aproxi proxim madamente cualquier quier probl problem ema que en ella se prese presente, nte, determina determinar sus verdaderas causas y proponer proponer solucio solucione nes ajustabl ajustable es a su obje objetivo tivo fi final. Es muy común, que del estudio estudio aislado aislado de una parte parte de la empresa surj surjan decisiones que si bien corrigen el problema inicial, provocan problemas en otras otras áreas que limitan en mayores dim dimensiones nsiones el el cumpl cumpliimiento del del verdadero objetivo del sistema.

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Figura 4.2. Representación del sistema empresa y las relaciones en su medio ambiente.

Recordemos que hemos logrado una representación  conceptual del sistema enfocando nuestra atención  a tres aspectos: los objetivos de la empresa, su  me-dio ambiente, las interrelaciones entre ambos y  su estructura orgánica (componentes y sus  interrelaciones.) 

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Ejercicios propuestos 1. Cuando visitamos una biblioteca en búsqueda de alguna información contenida en alguno de sus libros, no nos imaginamos el complejo sistema que ella representa. Si en nuestra visita nos pusiéramos a observar lo que pasa, nos encontraríamos con lo siguiente: a cada instante llegan personas en búsqueda de algún libro o revista especializada; algunos de los usuarios que llegan se dirigen directamente a alguna persona que trabaja en la biblioteca, otros se dirigen a un archivo en donde están colocados por orden alfabético los nombres de los autores de los libros y clasificados los libros por especialidad biología, historia, química, geografía, etc. Vemos también, que a algunos usuarios, mediante la presentación de un carnet, se les permite que lleven los libros a sus casas; los otros, deben consultarlos en la misma biblioteca. En cualquiera de los dos casos, los usuarios deben llenar una planilla en donde se recogen sus datos y los de la información que desea. A continuación se les da lo que ellos requieren o les dicen que en estos momentos el libro que requieren está prestado. Por lo general, la atención al usuario es rápida y esto nos hace pensar que deben tener los libros distribuidos en los diferentes estantes utilizando alguna clasificación que permite una fácil localización. Existen otros aspectos que no vemos directamente, pero que se nos vienen a la mente: ¿cómo harán para saber que un nuevo libro ha sido escrito? Pensando un poco más nos damos cuenta que ello se puede saber fácilmente si se tienen continuas relaciones con las casas editoras y distribuidoras de libros, tanto nacionales como extranjeras. Asimismo, es posible que a los usuarios que tienen carnet les llegue mensualmente la información de los nuevos libros y revistas que ha adquirido la biblioteca. A partir de esta sucinta descripción de lo que pasa en una biblioteca, haga la representación conceptual del sistema, estableciendo sus objetivos, su medio ambiente y su estructura orgánica. Incorpore cualquier aspecto que usted crea necesario y que no aparece en la anterior descripción. CASO DE DESARROLLO DE UN SISTEMA DE SERVICIO DE TELEVISION A COLOR Este caso que es presentado por Arthur D. Hall en su libro  Ingeniería de Sistemas, es bastante ilustrativo para visualizar los aspectos que cubren el desarrollo de un nuevo sistema; además se refiere a un caso real. Lo citaremos textualmente, y luego haremos algunos comentarios. 94

"Desde un principio los ingenieros de sistemas asignados a este complicado proyecto, se enfrentaron con una serie de condiciones fundamentales y de problemas. En primer lugar, tenían que establecer que existía la demanda para la televisión a color. A continuación, fue necesario determinar que la televisión a color era al mismo tiempo técnicamente posible y económicamente realizable. "Posteriormente tuvieron que considerar el medio ambiente dentro del cual se debería de iniciar la televisión a color, desarrollar y continuar. Esta era una de las más importantes consideraciones, puesto que, por razones prácticas, la televisión en blanco y negro había aparecido primero, creando una gran inversión del público en la adquisición de los receptores para blanco y negro. Para ese me-dio ambiente, los ingenieros de sistemas llegaron a la conclusión de que el nuevo sistema a colores debería ser compatible con el servicio actual en blanco y negro. En otras palabras, el sistema a color se debería diseñar en forma de que las transmisiones a color se pudieran captar en monocromo en los receptores existentes de blanco y negro, y a su vez, que los nuevos receptores para color estuvieran en capacidad de captar al mismo tiempo las transmisiones a color o en blanco y negro. "Reflexionando sobre lo anterior, la elección de un sistema compatible parece totalmente lógico, pero no se presentó en esta forma durante el período preliminar de desarrollo. En efecto, un sistema incompatible que era reclamado con urgencia por algunos industriales, fue aprobado por el cuerpo gubernamental como un estándar. Este paso se tuvo que anular posteriormente, ante los progresos logrados, encaminados al establecimiento de un servicio práctico de. televisión a color. "Otro tremendo problema para el grupo de ingeniería de sistemas, fue la definición de las especificaciones técnicas. Dentro de este punto estaban comprendidas ciertas consideraciones, como el equilibrio de los requisitos de la visión humana para los detalles de la imagen y las características del color, y el equilibrio de un rendimiento potencial de los aparatos y la disponibilidad de canales adecuados para las estaciones transmisoras. "Respecto al último punto, los primeros análisis indicaron la necesidad de mejorías indispensables en la tecnología y en la inventiva para fijar la información fotográfica dentro de una banda estrecha de frecuencia que pudiera obtenerse por las más recientes y directas técnicas en comunicaciones. También era evidente que los nuevos aparatos tendrían que ser inventados o desarrollados particularmente el tubo de la imagen— para que se pudieran reproducir las imágenes a color. Al mismo tiempo, se presentaba-una demanda muy clara para una gran experiencia en la programación de las señales de radio y la transmisión de los programas a color. 95

" A medida que adelantaba adelantaba el trabajo con con estas determinacione determinacioness iniciales dentro de las etapas más prácticas, se tuvo que resolver un cúmulo de problemas más detallados. Los que se relacionaban con el diseño práctico del aparato, las operaciones prácticas bajo las condiciones de servicio de las transmisoras, la participación de la industria para la determinación de las especificaciones de la señal para la transmisión, y la aprobación de estas especificaciones como un estándar por la Comisión Federal de Telecomunicaciones. "Finalmente, se presentaron los problemas de establecimiento de un servicio de televisión a colores, la expansión de los estudios, las redes de intercomunicación, instalación de las  transmisoras y la creación de un grupo de producción de programas. En la etapa final, también se presentaron los temas de la posibilidad de venta de los programas de televisión a color á los anunciantes, la venta de los nuevos receptores, y la estimación de la reacción del público. "Por lo tanto, bajo el concepto de la complacencia, el sistema de televisión a colores comprende todo un libro de texto como un ejemplo del concepto de los sistemas en acción. Todos estos puntos requieren una consideración completa por parte del grupo de Ingeniería de Sistemas, trabajando sobre un simple objetivo definido". Como habíamos dicho, este caso es bastante ilustrativo de los aspectos que cubre el desarrollo de un nuevo sistema. Si bien en el texto no aparece, en forma explícita, el objetivo del objetivo  del sistema, es obvio que él consiste en transmitir imágenes a  color a distancia y, por supuesto, el sonido o audio. El desarrollo de este sistema tuvo en cuenta los siguientes aspectos del medio ambiente: a. existía un servicio de televisión en blanco y negro que había hecho que el público hiciera una gran inversión en recepto-res. Esto determinó que se tomara la decisión de compatibilizar el nuevo sistema con el ya existente. b. los requisitos  de la visión humana para los detalles de la imagen y las características del color. Esta condición del medio ambiente le impuso especificaciones técnicas al nuevo sistema. c. los anunciantes, como compradores de programas de televisión. d. aspectos geográficos, para el establecimiento de las redes de intercomunicación e instalación de las transmisoras. Si bien, el desarrollo de este sistema requirió el diseño y construcción de los nuevos receptores a color, puede decirse que los dos grandes componentes de este servicio son las estaciones transmisoras y las redes de intercomunicación. intercomunicación. Cada una de ellas constituye a su vez desde el punto de vista técnico, sistemas bastantes 96

complejos. Como muestra, en la actualidad l os satélites artificiales  pa rtee de esa red de intercomunicación de los los sistemas de forman  part televisión, aunque ése no es su único papel ni el más importante. 2. La empresa de telecomunicaciones de Venezuela ha decidido suministrarle el servicio telefónico a los habitantes de una pequeña ciudad. Los técnicos encargados de desarrollar este proyecto comenzaron haciendo un estudio de la demanda telefónica; para ello dividieron las viviendas de la ciudad en dos tipos residenciales (habitadas por familias) y comerciales (ocupadas por  algún tipo de empresa). En función de los los ingresos que recibían las familias que habitaban las viviendas residenciales, los técnicos determinaban si una un a familia era demandante de teléfono o no. Para las viviendas comerciales decidieron aplicar el criterio de un teléfono para cada una de ellas. Se decidió instalar una central telefónica de cinco mil líneas. Por  central telefónica se entiende el equipo de conmutación (equipo a través del cual un usuario logra conectarse con el que desea hablar) que se coloca dentro de un edificio construido para tal fin. Cada una de las viviendas a las que se le suministraría el servicio telefónico, sería conectada a la central mediante cables aéreos (esto es, mediante postes). Se decidió también, para las llamadas interurbanas, conectar la central telefónica de esta ciudad con la central de la ciudad más grande que tuviera cerca. Esta conexión permitiría que la ciudad quedara incorporada a la red telefónica nacional nacional y que sus habitan- tes  pudieran comunicarse con. cualquier ciudad que ellos desearan. De la anterior descripción sobre el desarrollo del sistema de servi cio telefónico a una pequeña ciudad, extraer los componentes del sistema y el medio ambiente que fue considerado en el estudio. Como objetivo del sistema puede establecerse que es el de prestar servicio telefónico a quien lo demande.

4.2. ASPECTOS METODOLOGICOS PARA LA REPRESENTACION CONCEPTUAL DEL SISTEMA

los coEn este punto de la Unidad, se ampliarán y sistematizarán los los dos ejemplos presentados anteriormente: nocimientos adquiridos en los el' caso. de la empresa manufacturera y el del desarrollo de un sistema de servicio de televisión a color. Lo que pretendemos es caracterizar una situación existente o por  desarrollar, tomando en cuenta los principios propios del enfoque de sistemas ya vistos en el Módulo I; esto es, poner el acento en el aspecto  global ( y no a t ó m i c o ) , sobre lo complejo (y no s obre lo simple), sobre 

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las interacciones entre las partes (y no sobre las simples conexiones cau-  cau-  sales). Se pretende entonces, transformar una situación indeterminada en

su representación conceptual de sistema. El esquema esquema metodológico metodológico que se presenta prese ntará, rá, const co nsta a de una serie serie de pasos en donde se van cubriendo las diferentes exigencias del enfoque de sistemas. La realidad del proceso es bastante  más rica que este simple  ejemplo, a medida que que van cubriend cubriendo o ciertas ciertas fases fases,, se va esquema. Así  por ejemplo, obteniendo conocimiento e información que obliga a retroceder a fases anteriores para enriquecer sus contenidos.

Algunos autores denominan a la representación conceptual del sis- 

tema, interpretación o formulación formulación del problema y, con bastante certeza indican que un problema que antes no se haya resuelto, es difícil establecerlo con preci precisi sión ón.. A pesar de esto, se debe hacer todo el intento intento por por formularlo con la mayor precisión posible en función de los conocimientos y recursos de que se disponga. Por lo general, en la etapa del desarrollo o construcción de un sistema, nos encontramos con elementos que no habían sido incluidos en la representación inicial; sin embargo, esta situación puede considerarse cono normal y entra en el campo del conocimiento que nos brinda la praxis. Pasemos entonces a detallar los aspectos que cubre la metodología para la representación conceptual del sistema: objetivos del sistema, su medio ambiente y su estructura. estructura. 4.2.1. Objetivos del Sistema

Ya hemos comentado, la importancia básica que tiene la definición de los objetivos del sistema. Los objetivos de los sistemas son, por lo general, satisfacer una serie de necesidades, de aquí, que al establecimiento de los objetivos también se le denomine investigación de demandas. La investigación investigación de demandas demandas tiende a definir lo más extensamente   posible las diferentes necesidades para cuya satisfacción satisfacción se requiere di-  señar un programa de Ingeniería de Sistemas.

Si bien se ha presentado como primer paso para la conceptualización del sistema de interés, la formulación de sus objetivos, ya se hace presente lo que se dijo anteriormente sobr sobree las interrelaciones entre los diferentes pasos a cubrir con el enfoqué de sistemas. En efecto, los objetivos del  sistema deben ubicarse en el contexto del medio ambiente identificado,  pues sólo así ellos se podrán definir en términos realistas y concretos. Por esta razón, algunos autores presentan como primer paso la  determinación del medio ambiente en el cual actúa o actuará el sistema.

No obstante, la situación es más compleja puesto puesto que son dos actividad actividades es muy articuladas. Así por ejemplo, si bien es cierto que los objetivos del  del  sistema deben ubicarse dentro del ambiente identificado, es también  cierto que la definición de l os objetivos determinará determinará qué  98 

aspectos externos al sistema serán considerados su medio ambiente. Un ejemplo nos puede aclarar los anteriores comentarios.

En Venezuela, a comienzos de la década de los sesenta, se encontró que existía un tamaño de mercado (demanda) suficiente para desarrollar un sistema industrial moderno. El proceso que condujo al desarrollo de ese sistema ha sido denominado ,en la literatura económica "proceso de sustitución de importaciones", ya que la idea original era sustituir los productos importados por productos de fabricación nacional. Vemos entonces cómo el medio ambiente impone un objetivo inicial al sistema. Sin embargo, al sistema se le incorporaron otros objetivos, como por ejemplo, que proporcionara un alto número de empleos, que impulsara el desarrollo agrícola, que utilizara las ventajas comparativas del país (minerales, energía eléctrica, etc.). Este afinamiento de los objetivos amplía el medio ambiente a considerar para el sistema a desarrollar: sistema agrícola, sistema minero, sistema energético, sistema educativo de formación de trabajadores y técnicos, etc. Siguiendo con las dificultades que presenta la definición de los objetivos de un sistema, tenemos los ya comentados en el caso de la empresa manufacturera, y  son los relativos a la disparidad de 

criterios que pueden existir entre diversos agentes sobre cuáles deben  ser los objetivos del sistema. Asimismo, también existe el problema  sobre el nivel de detalle con que deben establecerse los objetivos. Es  obvio, que Mientras mayor sea la precisión, se corre menos riesgo- de

diseñar un sistema inadecuado. Sin embargo, muchas veces los objetivos no pueden plantearse inicialmente con un gran nivel de detalle, y esto dependerá del grado de conocimiento que se tenga sobre la situación que se va a considerar. De igual forma, los objetivos no se pueden elegir independientemente de los medios con que se cuenta para desarrollar el sistema. Un ejemplo de este aspecto lo representa el sempiterno conflicto entre el diseño técnico de un sistema y su factibilidad económica; esto es, diseños técnicamente inmejorables, cumpliendo diversidad de objetivos, que no pueden ser llevados a la práctica por ser altamente costosos o económicamente no factibles. Los recursos económicos se convierten, entonces, en una restricción a los objetivos que se pueden cumplir y, al grado cualitativo con que pueden satisfacerlos.  Todo lo que se relaciona relaciona con los objetivos no termina sólo al formar formar la lista de cuestiones que desean. Los objetivos se deben seguir tra-  bajando hasta que se note claramente cómo las diferentes salidas que  van asociadas a ellos se combinan para optimizar y seleccionar el  mejor sistema. Estas operaciones se realizan conjuntamente con el

diseño del mismo sistema, y entran ya en el campo de su desarrollo y no de su representación conceptual. Para finalizar este tópico sobre los objetivos de los sistemas, mencionaremos algunas sugerencias que se deducen del estado actual de conocimientos sobre el diseño de objetivos. Sin embargo, es necesario 99

decir primero lo siguiente: no existe un camino único para lograr un buen conjunto de objetivos; aun cuando se disponga de algún conjunto de objetivos, puede carecerse de una forma de prueba que asegure que el conjunto sea el deseado o el óptimo. La carencia de un método que sea comprensible para fijar los objetivos no es ninguna excusa para no enfrentarse al problema de su establecimiento. La naturaleza de la teoría disponible, más bien que guiarnos hacia los mejores objetivos, nos sirve para identificar aquellos objetivos que en algún sentido estén equivocados, o por lo menos, aquellos muy diferentes de otros y que también se pueden relacionar para producir la misma acción. Mencionemos entonces, las sugerencias para el diseño de objeti-  vos.

a. Hacer la anotación de los objetivos en una hoja de papel y convencerse que las palabras empleadas son neutrales y ajenas de todo prejuicio personal. b. Formar el conjunto completo de objetivos. Para satisfacer este criterio se puede aplicar la experiencia que se tenga en problemas similares. Sin embargo, como ya se dijo, esta operación por lo general se prosigue hasta el final del diseño. c. Comprobar todos los objetivos para asegurarse si cada uno de ellos puede ser posible física, económica y socialmente. d. Aislar los problemas lógicos y reales de los puramente estimativos, como una etapa para identificar conflictos de importancia. e. Establecer los conflictos de importancia y cerciorarse de que todos los intereses queden representados. representados. 4.2.2. Medio Ambiente del Sistema Un segundo aspecto a cubrir es la determinación del medio ambiente del sistema. Como ya se dijo, existe una estrecha articulación entre los objetivos del sistema y su medio ambiente. El medio ambiente del sistema en estudio está compuesto, en términos  generales, por otros sistemas que interactúan con él. El conoci- 

miento del medio ambiente es una condición imperativa en el enfoque del sistema. Comúnmente es de allí de donde provienen los datos para  tomar toda . clase de decisiones concernientes al sistema; en el ejemplo de la empresa manufacturera se vio cómo era necesario conocer el  juicio de los consum con sumido idores res o clie c liente ntess sobr s obree la l a c alidad ali dad y preci pr ecio o de los productos, el volumen de la demanda de los mismos, etc., para tomar decisiones que reajustaran las condiciones del sistema al medio. En el desarrollo de un sistema de servicio de televisión a color observamos cómo se tomó en cuenta la existencia de un servicio de televisión en blanco y negro y las condiciones de su operación, el aspecto de la visión humana para los detalles de la imagen y las características del color, etc., para

tomar las d ecisiones sobre las características que debería tener tener el sistema a diseñar. En la Unidad 2, se discutieron algunos problemas concernientes a la determinación del medio ambiente del sistema en estudio; aquí, recordaremos algunas cuestiones convenientes a tener en cuenta. El medio ambiente de un sistema lo es en tanto que interactúa con él, es  decir, el hecho de que algo exista fuera del sistema no es condición  suficiente para ser considerado parte de su ambiente; para que sea

tomado con él de alguna manera. Lo anterior trae a colación el problema de definir los límites del sistema. Ya se dijo que esto está íntimamente ligado a los objetivos que se desea que cumpla el sistema de interés. Una  Una  regla práctica para precisar si algo está fuera del sistema, es determinar  si escapa al control de quienes toman las decisiones concernientes al  sistema. Así, en el ejemplo de la empresa se puede considerar que

el volumen de la demanda de los productos y el gusto o preferencia de los consumidores escapan al control de las personas que toman decisiones en el sistema empresa. Sin embargo, en este caso en particular, la separación no puede ser establecida tajantemente, puesto que es conocido que las modernas técnicas de psicología de masas expresadas en las campañas publicitarias, influyen en la demanda y en la preferencia de los consumidores. Lo mismo puede decirse del caso de una empresa rnonopólica, es decir, cuando un producto o un servicio es brindado por una sola empresa. En esta situación, los consumidores o clientes tienen poca capacidad para influir en las decisiones que se toman en la empresa. Un procedimiento muy útil para sistematizar los objetivos y el medio  ambiente del sistema en estudio, es la técnica de las entradas y salidas.

Las salidas del sistema se refieren a sus objetivos, los cuales pueden

ser expresados cualitativa o cuantitativamente. Estas salidas son, asimismo, relaciones entre el sistema y su medio ambiente. Generalmente, estas salidas son evaluadas por algún tipo de mecanismo perteneciente al medio y el resultado de la evaluación es transmitida al lado de entrada, de manera que el sistema la tome en cuenta y realice los ajustes que sean necesarios. En este caso, la anterior figura toma la siguiente forma: 101 10 1

En cuanto a las entradas al sistema, también representan interacciones entre el sistema y su medio. En el caso de la empresa, las entradas las conforman las materias primas, las tecnologías, la energía e incluso la información sobre los volúmenes de demanda de los productos.

Diagrama esquemático de entrada y salida para el sistema empresa. Ejercicio propuesto 3. A continuación se suministra una lista de sistemas conocidos. Nombre las posibles entradas y salidas que corresponden a cada uno de ellos: a) un motor, b) un supermercado, e) una biblioteca, d) sistema respiratorio del ser humano, e) empresa ensambladora de vehículos, f) un microscopio, g) una pequeña calculadora que suma, resta, multiplica y divide. 4.2.3. Estructura Orgánica del Sistema Es evidente, que establecido al anterior esquema, aunque en los momentos iniciales puede ser sólo una aproximación, restaría identificar la estructura organizativa del sistema. Es decir, sus componentes e  interrelaciones, que permitirán transformar unas entradas en unas  salidas.

102 

Para unas mismas entradas y unas mismas salidas, es posible que existan  diferentes alternativas de estructuras organizativas. Aquí, se cae en el campo de la toma de decisiones entre alternativas, decisiones que se tomarán en

función de uno o mas criterios: eficiencia, mínimos costos, máximos beneficios, conservación de los recursos naturales, mayor armonía entre los agentes que actúan en el sistema, etc. Estos diversos criterios dependerán de las características específicas del sistema que se esté considerando. Cualquiera sea la situación, definir la estructura organizativa del sistema requiere establecer con precisión sus diferentes componentes y subsistemas y, las interrelaciones entre ellos. Por lo general, establecidas las condiciones límites y las entradas y salidas del sistema, se procede a elaborar una lista detallada de las funciones u  operaciones  que éste debe realizar. Después se buscan las relaciones entre  estas funciones, dentro de un modelo de sistema que de-muestre relaciones esenciales, lógicas y en tiempo. En esta etapa se aplican únicamente los  requisitos que sean realizables y, lo  que se precisa es una combinación de componentes que pueda funcionar. Posteriormente se analiza el modelo con respecto a los criterios de adecuación ya mencionados; rendimiento, eficiencia, optimización, etc. La Ingeniería de Sistemas utiliza un conjunto de teorías y herramientas para el desarrollo de la mejor estructura organizativa de un sis-tema: teorías de organización, los diferentes modelos de la investigación de operaciones la cibernética, etc., cuestiones que escapan al alcance de esta Unidad y de este Curso en general. Un ejemplo de cómo determinar los componentes y sus interrelaciones lo vimos en el caso de la empresa manufacturera. En esta Unidad se han discutido los aspectos esenciales para obtener la representación conceptual de un sistema: determinación de sus objetivos, su  medio ambiente, las interrelaciones entre ambos y su estructura orgánica (esto

es, sus componentes e interrelaciones). Recuérdese que esto es sólo una representación del problema en forma de sis-tema. El desarrollo de éste, incorpora nuevas dimensiones a los anteriores aspectos. Después de estudiar la Sección 4.2., se le recomienda volver a los casos presentados, en donde se muestra la aplicación de los diferentes aspectos mencionados.

103 103

RESPUESTA A LOS EJERCICIOS EJERCICIO No. 1 Objetivo del Sistema  Prestar servicio de información a los usuarios, a través del présta-

mo de libros y revistas especializadas. Medio Ambiente 

a. b. c.

Los usuarios que solicitan información y préstamo de los libros y revistas (los usuarios pueden ser clasificados en fijos y eventuales). Casas editoras y distribuidoras de libros, de quienes obtienen información sobre la aparición de nuevos libros y revistas, comprándoselos cuando los considere necesario. Otras bibliotecas. bibliotecas. Por lo general existe intercambio de información entre bibliotecas (tanto las casas editoras y distribuidoras de libros como las otras bibliotecas pueden ser clasificadas en nacionales extranjeras).

Estructura Orgánica 

a.

El departamento encargado de la atención directa al público; recibe sus solicitudes y se las pasa al departamento de localización. b. El departamento encargado de localizar la información solicitada  y suministrársela suministrársela al anterior departamento, departamento, para que se lo entregue al usuario. Puede suceder que el libro o revista ya esté prestado; en este caso se limita a decir que no se dispone de él de ese momento. c. Un departamento encargado de mantener las relaciones con las casas editoras y distribuidoras de libros y con las otras bibliotecas, y de mantener a ésta actualizada. d. Si ninguno de los tres departamentos anteriores se encarga de llevar el control de los libros y revistas prestados y de hacer cumplir que se entreguen en las fechas previstas, existirá, entonces, un departamento específico para esa función. EJERCICIO No. 2 Componentes del Sistema 

La central telefónica o centro de conmutación y !: red de cables que conecta a los usuarios con el anterior componente (la red de cables es conocida como planta externa y el centro de conmutación como planta interna). A través de los cables llega la "información" "información" que permitirá que el centro de conmutación se active para poner en contacto dos usuarios; esa "información" la envía el usuario que llama al marcar el número telefónico de la persona con quien desea comunicarse. 105

 Medio Ambiente

a. b. c. d. e.

Las viviendas residenciales. Los comercios. Los ingresos de las familias. La ciudad más grande qué estuviera cerca. La disposición de las calles por donde se colocarían los cables.

EJERCICIO No. 3 a.

 Motor 

entrada: cualquier forma de energía salida: energía mecánica b.

Supermercado

entrada: productos adquiridos a los proveedores. salida: productos vendidos a los consumidores. c.

 Biblioteca

entrada: solicitudes de préstamo de libros. salida: libros prestados. d.

Sistema respiratorio

entrada: oxígeno puro. salida: anhídrido carbónico.

e.

 Empresas ensambladoras de vehículos  Entradas ? ? ? ?

.

componentes y partes provenientes de las empresas fabricantes de partes automotrices. Energía. Mano de obra. Maquinaria y equipos.

Salidas -- Vehículos ensamblados de diferentes tipos.  Microscopio

entrada: objeto de reducido tamaño por lo general no visible a la vista humana. salida: imagen ampliada del anterior objeto. a.

 Pequeña calculad ora

entradas: números a ser sumados, restados, multiplicados y divididos. salidas: resultados de la suma, o de la resta, o de la multiplicación o de la división.

106

AUTOEVALUACION INSTRUCCIONES A continuación se describen dos sistemas y,. se pide organizar la información de acuerdo a los objetivos del sistema, su medio ambiente y su estructura orgánica. 1. Una entidad bancaria presta los siguientes servicios: ? Cuentas de ahorro. ? Cuentas corrientes. Préstamos personales. ? Una persona que llega al Banco lo hará por uno o más de los siguientes motivos: ? Abrir una cuenta de ahorro. -- Abrir una cuenta corriente. ? Depositar dinero en su cuenta de ahorro. Depositar dinero en su cuenta corriente. Extraer dinero de su cuenta de ahorro. ? Extraer dinero de su cuenta corriente. — Cobrar un cheque suministrado por alguna persona que tiene — cuenta corriente en el Banco. ? Pedir un préstamo personal. La entidad bancaria para prestar sus servicios tiene: ? Un departamento encargado de los préstamos personales (departamento A). Un departamento que a través de una taquilla recibe los che? ques a cobrar y las solicitudes de la extracción de dinero de las cuentas de ahorro, examinándolos para ver si han sido llenados, cumpliendo los requisitos exigidos (departamento B). ? Un departamento de tres taquillas por donde se pagan los cheques y las solicitudes de extracción de dinero de las cuentas de ahorro. Además, reciben depósitos, tanto de cuenta corriente como de cuenta de ahorro (departamento C). ? Por último un departamento encargado de comprobar si los cheques a cobrar y los retiros de dinero de cuentas de ahorro, cuentan con dinero suficiente en sus respectivas cuentas. Asimismo, actualizan en cada cuenta los nuevos depósitos que se hacen (departamento D). Las actividades bancarias están reguladas por una Ley de Bancos y, en el país existen organismos educativos encargados de formar el personal que se requiere para desempeñar las diversas funciones que exige la actividad bancaria. Asimismo, el Banco contrata empresas consultoras encargadas de investigar si una persona que so107

licita un préstamo es solvente y si tiene propiedades que sirvan de garantía al préstamo solicitado. Del contexto de la anterior explicación simplificada, expresar la entidad bancaria por medio de su representación conceptual de sistema, conteniendo: A. Objetivos del sistema. B. El medio ambiente. C. Relaciones entre el sistema y el medio ambiente. D. Componentes del sistema. E. Relaciones entre los componentes. 2. A continuación se suministra un conjunto de información que permite bosquejar el sistema industrial de un país. De la lista que se presenta, escoger: los objetivos del sistema, su medio ambiente, sus componentes, las relaciones entre el sistema y su medio ambiente y las relaciones entre los componentes: a. b. c.

Los consumidores. Las empresas fabricantes de alimentos. Abastecer al país de los productos industriales que se necesitan. d. El sector agrícola. e. Las empresas de hierro y acero. f. Las empresas fabricantes de telas y vestidos. g. El sistema financiero. h. Suministrar empleo. i. Las empresas fabricantes de productos químicos.  j. Las empresas fabricantes de zapatos. k. El sector agrícola suministra materias primas al sector industrial. 1. El sector industrial suministra abonos y fertilizantes al sector agrícola. m. Las empresas de bebidas y tabaco. n. Las empresas industriales adquieren parte de sus materias primas de otros países. o. El sistema financiero otorga préstamos a los empresarios industriales. p. Producir los productos que hasta ahora se han venido importando. g. El gobierno. r. Exportar. s. El gobierno elabora la política que regula y fomenta las actividades industriales. t. Las empresas fabricantes de muebles de madera. 108

u.

Los institutos institutos educa educativos tivos del país: unive universi rsida dades, politécni politécnicos, cos, instituto nstitutos s deforma ormación ción de aprendices prendices y obreros obreros especia cializados. v. Empresas fa fabrica bricantes de ma maquina quinaria rias y equipos eléctricos y no eléctricos. w. Las empre presas fa fabri bricantes de maquina quinaria ria y equipos elé eléctri ctricos venden venden sus productos productos a otra otras empresas industr industriiales. x. Las industr industriias quím químicas suministr suministra an materia terias pri primas a las empre presas de alimentos y de telas y vestidos. tidos. y. Otros países.

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RESPUESTAS DE LA AUTOEVALUACION 1.

Objetivos del sistema 

Prestar los servicios de cuentas de ahorro, cuentas corrientes y préstamos personales. Medio ambiente  ? ? ? ?

los clientes, el Estado a través de la Ley de Bancos, empresas consultoras que le prestan servicio al Banco, organismos educativos.

Relaciones entre el sistema y su medio ambiente 

los clientes solicitan servicio del Banco y éste se los presta, el Estado a través de la Ley de Bancos regula las diversas acti? vidades del Banco, servicio que solicita el Banco a las empresas consultoras, — ? los organismos educativos preparan trabajadores bancarios. ?

Componentes del sistema 

Departamento A Departamento B — Departamento C ? Departamento D ? Relaciones entre los componentes del sistema 

El departamento B entrega los cheques a cobrar y las solicitudes de extracción de dinero de cuentas de ahorro al departamento D, ? El departamento D emite al departamento C los cheques y solicitudes de extracción de dinero de cuentas de ahorro que pueden ser pagados.  — El depart departame amento nto C emite emite al depa departa rtamen mento to D los depósi depósitos tos de cuen cuenta ta corriente y de cuenta de ahorro para que los registre. -- El departamento A emite al departamento D, la orden de abrir una cuenta corriente a una persona que se le ha concedido préstamo. 2. Objetivos del sistema c, h, p, r Medio ambiente 

a, d, g, q, u, y k, 1, n, o, s. Relaciones entre el sistema y su medio ambiente k, Componentes del sistema  b, e, f, i, j, m, t, v Relaciones entre los componentes 

w, x. 111

PRESCRIPCIONES En caso de que usted tengaprobl problem emas en obtene obtener las respuestas alas preguntas for form mula uladas, se le le sugiere repasar la Sección cción 4.2.

UNIDAD 5 DEFINICIONES GENERALES DE LA INGENIERIA DE SISTEMAS INTRODUCCION El contenido de las anteriores unidades y los diferentes ejemplos desarrollados en ellas, suministran una idea general de la variedad de tópicos con que se enfrenta la Ingeniería de Sistemas y, evidencian que ella no es muy propensa a una definición clara, precisa, o contenida en una sola frase; después de todo, toda definición es restrictiva. La Ingeniería de Sistemas presenta muchas facetas, por lo tanto, una definición completa debería también presentar múltiples facetas. Situación ésta difícil de sistematizar. Algunos autores ven a la Ingeniería de Sistemas como una de las fases intermedias entre los descubrimientos científicos y sus aplicaciones y, entre la aparición de las demandas humanas y la producción de nuevos sistemas que satisfagan esas necesidades. Si se toma en cuenta la gran variedad de los descubrimientos científicos que tienen aplicaciones, y la diversidad de las necesidades humanas, se puede obtener una idea del extenso campo en donde se requiere la presencia de la Ingenie-ría de Sistemas. El concepto de Ingeniería de Sistemas puede conducir a aprecia-dones erróneas cuando se le quiere asimilar al concepto tradicional de las disciplinas ingenieriles (civil, mecánica, eléctrica, etc.). La Ingeniería de Sistemas no es un punto de vista o método de análisis disciplinario; esto es, el tipo de variables o aspectos de interés para el ingeniero de sistemas no se limita al de una disciplina en todos los casos. Asimismo, es común encontrar profesionales de diferentes disciplinas, aplicando el enfoque de sistemas a sus áreas de interés. A través de la Ingeniería de Sistemas se busca la conjunción de diferentes puntos de vista disciplinarios, dentro de un marco de sistema. Esto último es importante y debe ser mantenido en mente, puesto que no se trata de que, por ejemplo, un profesional del derecho dé su opinión sobre los aspectos legales del sistema, considerando dicho aspecto en forma aislada, o lo mismo con un profesional de la ingeniería, o de la economía, etc. Se trata de que sus opiniones se ubiquen en el contexto del marco del sistema. 113

Vista la gran variedad de cuestiones con que se enfrenta la Ingeniería de Sistemas, nada mejor para comprender su alcance que entender el enfoque que aplica a los problemas y situaciones reales, o al diseño de nuevos mecanismos, que hemos denominado sistemas; asimismo, la entenderemos mejor conociendo cuáles son sus objetivos y el aparato conceptual que utiliza. En esta Unidad nos dedicaremos a esta última parte.

OBJETIVOS Describir a la Ingeniería de Sistemas a través de sus objetivos, funciones y conceptos.

114 114

ESQUEMA DE CONTENIDO

Pág.

5.1. Objetivo Objetivoss de la la Ingenier Ingeniería ía de Siste Sistemas mas ........ .... ........ ........ ........ ........ ........ .....117 .117 5.1.1. Funciones de la Ingeniería de Sistemas ....................117 5.1.2. 5.1.2. Los objetivo objetivoss de la Ingeniería Ingeniería de Sistemas Sistemas ........ .... ........ ........ .....118 .118 5.1.3. Conceptos fundamentales de la Ingeniería de Sistemas .......................................................120 5.2. Conceptos Conceptos fundamentale fundamentaless de la Ingeniería Ingeniería de Sistemas Sistemas ..... .. ....121 .121 5.2.1. Sistemas .............................................................121 5.2.2 5.2.2.. Subsis Subsiste tema mass ............... ........ ............... ................ ................ ................ ................ .........12 .123 3 5.2.3. Sistemas abiertos y, sistema sistemass cerrad cerrados os ....... ... ........ ........ ........ .....124 .124 5.2.4. Sistemas naturales y sistemas creados por el homb hombre re ............... ....... ................ ................ ................ ................ ................ ..........124 ..124 5.2.5. 5.2.5. Siste Sistemas mas estab estables les ............... ....... ................ ................ ................ ................ ..........126 ..126 5.2.6. Sistemas con realimentación ..................................126 5.2.7. Integración e independencia ...................................127 5.2.8. Sistemas centralizados ..........................................127 Autoevaluación ............................................................. 13 3 Respue Respuesta stass a la Autoev Autoevalu aluació ación n ........ .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......135 ..135

5.1. OBJETIVOS DE LA INGENIERIA DE SISTEMAS Enunciar los objetivos de la Ingeniería de Sistemas es una buena forma de definirla. Sin embargo, existen algunas desventajas en esta forma de definición que es necesario reconocer y tener en cuenta. En primer lugar, el establecimiento de objetivos casi siempre contiene  juicios de valor que son muy difíciles de verificar. En tanto que estos juicios reflejen un valor personalista, que esté en oposición con los valores ya establecidos, sean técnicos, económicos, legales o de otro valor, no se  puede  pued e esperar espe rar que los objetiv obj etivos os sean correct cor rectos os para par a cu alquier alqui er persona, pers ona, excepto para aquellos que lo han establecido. En segundo lugar, una propiedad fundamental de los objetivos, es que ellos se pueden presentar en determinadas jerarquías. Esto es, un objetivo de cierta jerarquía puede ser sólo un medio para otro objetivo superior y, este último, a su vez, puede ser también el medió para otro de mayor  grado, y así sucesivamente. El punto en que se comiencen a ordenar los objetivos en forma decreciente, es únicamente un asunto. de juicio  personal.  perso nal. Por último, los objetivos de la Ingeniería de Sistemas no son exclusivos de ella y esto se debe, a la íntima conexión que existe entre el desarrollo de proyectos, la investigación, la Ingeniería de Sistemas y la manufactura. Por lo tanto, el personal de cada una de esas áreas puede argumentar que ellos persiguen el mismo objetivo, aunque en diferentes grados. Obsérvese que estas dificultades que se presentan cuando se quiere definir la Ingeniería de Sistemas a partir de sus objetivos, son similares a las que surgen cuando se quieren establecer los objetivos de un sistema, que explicamos en la Unidad anterior. Reconociendo las anteriores dificultades, trataremos de exponer en una forma más o menos general, los objetivos de la Ingeniería de Sistemas, y para ello nos valdremos de la siguiente estrategia expositiva: en  primer lugar, se mencionarán las funciones que ella cumple desde la formulación de un proyecto, hasta su realización. En segundo lugar, se  presentarán  presenta rán los objetivos objetiv os propiamente propiame nte dichos de la Ingeniería Ingeni ería de Sistemas; Siste mas; es obvio, que un conocimiento de las funciones facilitará el esta blecimient  bleci miento o de los objetivo obje tivos. s. Y en tercer terc er lugar, lugar , mencionar menci onaremos emos algunas algu nas características esenciales que deben poseer los profesionales de la Ingeniería de Sistemas para que ésta cumpla efectivamente sus objetivos y funciones. 5.1.1. Funciones de la Ingeniería de Sistemas  No nos extend ext enderem eremos os mucho much o en este est e punto, pun to, puesto pue sto que ya en la Unidad 4 se presentaron algunas, y el resto se presentará en la Unidad 6. La idea, como dijimos anteriormente, es mencionar las f unciones que 117

cumple la Ingeniería de Sistemas desde la formulación de un proyecto hasta su realización. El orden en que se presentarán esas funciones, no representan necesariamente una secuencia en el tiempo. a. Determinación del problema:  puesto que un problema es la manifestación exterior de una demanda insatisfecha, la tarea consistirá en determinar si realmente existe esa necesidad. Esto comprenderá la recopilación y análisis de los datos que describan la situación; por ejemplo, los requisitos de los consumidores, las condiciones económicas y políticas, y las posibles entradas y salidas del sistema. b. Selección de los objetivos: los objetivos elegidos son una guía para la investigación de sistemas alternativos, y además, suministran algunos criterios para la selección del sistema óptimo. c. Estudio de alternativas:  cada una de las alternativas se estudia en todos sus detalles, a fin de permitir su valorización con respecto a los objetivos, para tomar una decisión sobre sus posibles méritos para un posible desarrollo. Comparación de alternativas:  en función del anterior estudio se d. selecciona el más pequeño subconjunto de sistemas alternativos que sea posible y, en los cuales se pueden estudiar posteriormente sus ventajas. e. Selección del mejor sistema:  al pequeño grupo de alternativas que quedan, se le incorporan criterios correspondientes a la ejecución del sistema, costos, calidad, comercialidad, etc. Se escogerá el sistema que satisfaga mejor los diversos criterios. f. Desarrollo del sistema: el peso de esta fase descansa más en los ingenieros de desarrollo que en los ingenieros de sistemas. El papel de éstos es el de suministrar los requisitos más detallados para juzgar y apoyar las actividades del desarrollo. Sin embargo, es posible que en esta fase surjan mejores formas para satisfacer los objetivos, o que se demuestre que algunos requisitos son irrealizables y, por lo tanto, surjan nuevas tareas al ingeniero de sistemas. Recalquemos que algunas de estas funciones ya han sido estudiadas en la Unidad 4 y que las restantes serán estudiadas en la Unidad 6. 5.1.2. Los objetivos de la Ingeniería de Sistemas Los siguientes objetivos que se presentan a continuación, no pretenden ser exhaustivos ni mucho menos ser establecidos como un dogma. La Ingeniería de Sistemas es una disciplina muy rica en variedades para que la encasillemos con un conjunto de objetivos, y más aún, cuan-do ella está encontrando continuamente nuevos y amplios horizontes. No obstante, presentemos esa lista, que el estudiante podrá extender con la lectura de otros libros, con el desarrollo de su carrera de estudiante y, por último, con el ejercicio profesional. 118 118

inf ormaci ación ón que a.  Proporcionar a la gerencia toda la inform

se a   posible

y necesaria para una guía y control de programa general de desarro l l o  de  proyectos. Esto último, es decir, los programas de desarrollo,

significa el trabajo del diseño específico de los proyectos. El desalo s proyectos se  prog  pr ogra rama ma con mayor cuidado, y se debe rrollo de los orientar de acuerdo con lo establecido por medio de la Ingeniería de Sistemas, aunque es posible que se le introduzcan modificaciones. Puesto que la Ingeniería de Sistemas está muy ligada a los programas de desarrollo, es conveniente decir algo más sobre éstos. El desarrollo comprende el trabajo de diseños prácticos y las pruebas de laboratorio, cuando es necesario, de mecanismos, circuitos, estructuras y toda clase de componentes. Puede comprender una investigación orientada hacia métodos eficientes para el diseño. El producto final del programa de desarrollo es la especificación détallada de los diseños, de los componentes y de los materiales para la construcción del sistema que se desea, así como de los procedimientos de la técnica que se deban de seguir durante su empleo. b.  Formular planes planes de largo largo alcance y objetivos, objetivos, como un marco para enlazar entre sí los proyectos individuales. c.  Balancear el programa general de desarrollo a fin de asegurar el   progreso a lo largo de todas las líneas de necesidades y demandas que cubrirá el sistema, haciendo al mismo tiempo el mejor empleo del

desarrollo de los recursos humanos y de cualquier otro recurso. los objetivos y los planes planes para proyectos proyectos particulares particulares y d.  Desarrollar los hacerlos consistentes con los objetivos del sistema global. e. Conocer las necesidades actuales de la organización. Prever con anticipación las necesidades futuras, a fin de estar completamente preparados para el momento en que se requiera una acción. f. Tener siempre presentes las nuevas ideas, principios, métodos y dispositivos. Asegurarse que la tecnología aplicada sea la más adecuada de acuerdo a criterios preestablecidos. g.  Efectuar cada una de las operaciones del proceso de la Ingeniería Ingeniería de Sistemas, en la forma más eficiente que sea  posible, reconociendo que los requisitos para los lo s detalles, la exactitud y la celeridad dependen sólo de la fase del proceso en que se está trabajando.  Todos  Todos los los ante anterio riores res objeti objetivos vos deben deben encu encuadr adrar ar dent dentro ro de de la políti política ca general que rija en la organización donde se está desarrollando el sistema. A su vez, la política de la organización debe someterse a un conjunto más amplio de objetivos, determinados por aquellos a quienes sirve la organización y, además, por los valores éticos y legales de la sociedad dentro de la cual se opera.

119

5.1.3. El Ingeniero de Sistemas Cuando se observa la diversidad dé campos donde está presente la Ingeniería de Sistemas, así como la variedad de objetivos y funciones que ella cumple, se podría pensar que el ingeniero de sistemas debe ser una persona con una gran amplitud y diversidad de conocimientos. Si bien esto no es malo en sí, por lo general no es posible por lo extenso de los conocimientos existentes, que en una misma persona se conjuguen el dominio de diversidad de disciplinas. Ya se dijo que los grupos de Ingeniería de Sistemas pueden estar conformados por personas de diferentes especialidades, que observan los problemas no desde el punto de vista particular de la esfera de su dominio sino desde el punto de vista de sistema. Este comentario podría hacer pensar a algunas personas que debido a lo anterior no habría necesidad de formar específica-mente ingenieros de sistemas. Esto no es así, la Ingeniería de Sistemas tiene sus especificidades y son de tal importancia, que exigen la formación de profesionales en el área. Y esto es tan cierto, como la existencia actualmente en las diferentes universidades del mundo, de la carrera de Ingeniería de Sistemas. Uno de los rasgos básicos de un ingeniero de sistemas y que no tiene porqué encontrarse en otra especialidad, es su afinidad con el punto de  vista de los sistemas.

En pocas palabras, esto significa que el ingeniero de sistemas no está comprometido en principio con los dispositivos que constituyen un sistema, pero sí con el concepto del sistema en general, así como con sus interrelaciones internas y la forma de comportarse dentro de su medio ambiente. El punto de vista de un sistema requiere la identificación con los objetivos de la Ingeniería de Sistemas que ya se mencionaron. La creatividad es una  cuestión vital al ingeniero de sistemas y  a los procesos de Ingeniería de Sistemas en general, en donde es importante una vigorosa imaginación. Existe alguna evidencia de que este rasgo se puede lograr por medio del entrenamiento. Otro punto importante referente al ingeniero de sistemas, es que debe. tener facilidad para las relaciones relacione s humanas h umanas y los  lo s atributos de un buen conductor o guía, con tacto, con diplomacia, y prestando la ayuda concerniente y a la vez esencial para un grupo efectivo de trabajo. Asimismo, puesto que cualquier conclusión sólo puede tener valor hasta que se transmita convincentemente a los demás, el ingeniero de sistemas debe tener el talento de la expresión, ya sea oral, por escrito y, en  algunas ocasiones en forma gráfica. Este rasgo, al igual que el de la imaginación, sólo se puede adquirir en parte por el entrenamiento. Por último, es deseable que el ingeniero de sistemas tenga sólidos  conocimientos en cuestiones tales como: a. Probabilidade Probabilidades s y estadísticas: una base complace además de las 120

b. c. d. e.  f. g.

aplicaciones para el diseño de experimentos, la teoría de la decisión, la teoría de la información, el control de la calidad. Filosofía: especialmente la filosofía de la ciencia, la teoría del valor  y la lógi lógica ca mate matemát mática ica.. Economía:  la técnica económica, matemáticas mercantiles, investigación de mercados, econometría y diversas técnicas de administración. Psicología: especialmente psicología aplicada a la creatividad y conducta humana. Lenguaje: oral, escrito y simbólico. Matemáticas. Ciencias de la computación.

A manera de resumen de esta Sección sobre los objetivos de la Ingeniería de Sistemas, diremos lo siguiente. Se creyó conveniente presentar no sólo los objetivos sino también, sus funciones y algunas características que se le exigen a un profesional de la Ingeniería de Sistemas. Mencionar las funciones facilita la comprensión de los objetivos, y hablar del ingeniero de sistemas es hablar de la persona que tendrá la mayor responsabilidad para que la Ingeniería de Sistemas cumpla con efectividad e idoneidad sus objetivos, como disciplina llamada a desempeñar un importante papel en la sociedad. Por último, las diferentes funciones y objetivos mencionados para la Ingeniería de Sistemas, así como las características del profesional de esta disciplina, no pretenden ser exhaustivas y menos definitivas. Recordemos que estamos en presencia de un campo que continuamente encuentra encuentra más y más aplicaciones y, por este motivo aumentan también, las exigencias que se le hacen.

5.2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA INGENIERIA DE SISTEMAS En esta Sección se definirán y discutirán algunos conceptos simples, pero fundamentales de la Ingeniería de Sistemas. Omitiremos dos conceptos que ya fueron discutidos extensamente en la Unidad 2: el de totalidad y el de medio ambiente; este último fue tratado también en la Unidad 1. 5.2.1. Sistemas Ya se ha dicho que el término sistema tiene muchas acepciones de uso común, sin embargo, se puede establecer la siguiente definición.  par a  Cualquier conjunto de elementos organizados y relacionados  para  un propósito o actividad, constituye un sistema.

121

Los elementos son simplemente las partes o componentes de un  sistema, y pueden ser de una variedad ilimitada. Según el sistema que se

trate, los elementos pueden ser átomos, estrellas, interruptores de corriente eléctrica, resortes, huesos, gases, variables matemáticas, ecuaciones, leyes, procesos, etc. Los elementos de un sistema poseen propiedades que se denominan atributos, los cuales pueden ser de calidad y cantidad. Por ejemplo, algunos atributos de cantidad en un ser humano son: el peso, la estatura, dimensiones del tórax, etc. Como atributos cualitativos podemos mencionar: el color de los ojos, grado de instrucción, estado de salud, etc. Esta diferenciación determina el enfoque a utilizarse para medirlos. En términos generales, los atributos de calidad ofrecen mayor dificultad de definición y de medición que los atributos de cantidad. En el caso de los elementos citados anteriormente, se pueden nombrar entre otros, los siguientes atributos: átomos: número atómico (cantidad de protones que existen en el núcleo del átomo); número mágico (total de nucleones, esto es, protones y neutrones que existen en el núcleo). estrellas: estrella s: temperaturas, distancia con respecto a otras. interruptores velocidad de operación, estado en que se encuende corriente: tran (prendido o apagado). resortes.: tensión del resorte, desplazamiento. huesos: forma del hueso (la anatomía divide a los huesos según su forma en: huesos largos, ejemplo el fémur; huecos anchos, ejemplo, los de a bóveda craneal y huesos cortos, ejemplo las vértebras). gases: temperatura crítica (temperatura por debajo de la cual el gas puede licuarse). Asimismo, para algunos elementos del sistema empresa pueden definirse los siguientes atributos. Para el departamento de producción: el volumen de bienes producidos por semana, la calidad de los productos. Para el departamento de ventas: el volumen de ventas, número de clientes conquistados. Entre los elementos de un sistema existen relaciones; se dice que ellas forman la liga del sistema en sí, y pueden ser causales, lógicas, etc. En un conjunto determinado de objetos, será imposible decir que no existe teóricamente ninguna relación, puesto que, por ejemplo, para un sistema físico particular se podría considerar como relación las distancias entre cada dos objetos. Las relaciones que se tengan que considerar en un sistema, dependerán del problema que se examine; así, se incluirán las relaciones de interés o más importantes, de acuerdo a los objetivos que presente el sistema dado y, se excluirán las triviales o no esencia-les. La decisión sobre cuáles relaciones son importantes y cuáles triviales, 122

corresponderá a las personas que estén estudiando el problema, es decir, la consideración de la trivialidad se concretará al propio interés. Ejemplos de interrelaciones son: La ley de la gravedad, que es una interrelación entre los cuerpos: dos cuerpos se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que los separa. En el sistema familia, se tienen las diversas relaciones de res? ponsabilidad de los padres para con los hijos: amor, afecto, ecuación, etc. ? En la Unidad 4 se presentaron algunas interrelaciones que existen entre los diferentes componentes de una empresa. ? Las interrelaciones que se establecen entre los diferentes componentes de un sistema de computación: dispositivos de entrada, que leen los datos suministrados; dispositivos de almacenamiento, que como su nombre lo indica, almacena los datos recibidos, programas y salidas; la unidad de procesamiento central, en donde a los datos se les aplica la operaciones que se desean; los dispositivos de salida a través de los cuales se imprimen los resultados y cualquier otra información requerida. El alumno puede pensar en las diversas interrelaciones que existen — entre los componentes de un automóvil. 5.2.2. Subsistemas Un sistema dado se puede subdividir en subsistemas. En términos generales, la separación del sistema en subsistemas se realiza agrupando  elementos que interactúan estrechamente para  cumplir objetivos, esto es, los objetivos de los subsistemas, los

determinados 

cuales deben estar enmarcados dentro de los objetivos del sistema. Algunos ejemplos de subsistemas son los siguientes: Una universidad, por ejemplo, consta de varios subsistemas — representados por las diferentes facultades: medicina, ingeniería, economía, etc. Asimismo, estos subsistemas pueden ser descompuestos en subsistemas menores; por ejemplo, la Facultad de Ingeniería es dividida en las Escuelas de Ingenie-ría Mecánica, Eléctrica, Sistemas, Metalúrgica, etc. ? Cuando consideramos el Universo como un sistema, el sistema solar es un subsistema de él. Lo mismo podemos decir para una molécula; en este caso, cada átomo compuesto por electrones, neutrones y protones constituye un subsistema. ? La parte física de un computador, conocida comúnmente como "hardware", puede ser dividida en los subsistemas: procesador, dispositivos de entrada y dispositivos de salida. 123 123

Los dos últimos subsistemas son conocidos con el nombre de dispositivos periféricos. 5.2.3. Sistemas Abiertos y Sistemas Cerrados Los conceptos de sistemas abiertos y cerrados introducen una diferenciación muy importante entre los sistemas. Un sistema cerrado es  aquel que no tiene medio ambiente, es decir, no hay sistemas externos que lo violen; por lo mismo, un sistema cerrado no es medio ambiente de ningún otro sistema. Un sistema abierto es uno que posee medio ambiente; es decir, existen otros sistemas con los cuales se relaciona, intercambia y comunica. Ejemplos de sistemas abiertos son todos los organismos biológicos y los organismos sociales creados por el hombre. No hay que hacer mucho esfuerzo por encontrar que el cuerpo humano, los sistemas que conforman a éste (nervioso, circulatorio, respiratorio, digestivo, etc.), las fábricas, los partidos políticos, las comunicaciones, los sistemas de distribución de agua y de energía, el sistema educativo, los sistemas de transporte, son sistemas abiertos. En la Unidad 2 dijimos que son pocos, relativamente, los sistemas que pueden considerarse cerrados, y ellos se encuentran en el objeto de estudio de ciertas ciencias como la física y la química. En estas disciplinas científicas, las investigaciones se realizan por lo general en laboratorios acondicionados para minimizar cualquier influencia exterior. Como ejemplo se tiene el caso de una reacción química que tiene lugar dentro de un recipiente sellado y aislado. El mecanismo de un reloj también puede ser considerado como un sistema cerrado. El Universo, sistema que contiene todos los sistemas, es un sistema cerrado. En teoría, el que un sistema dado sea abierto o cerrado, dependerá de la proporción del Universo que se incluya en él y la cantidad que se incluya en el medio ambiente. Al incorporar al sistema aquella parte del medio con el cual se verifica una interrelación, el sistema se convierte en cerrado. En la práctica, ese procedimiento puede conducir a complejizar tanto un sistema, que lo convierte en inestudiable. 5.2.4. Sistemas Naturales y Sistemas Creados por el Hombre La Ingeniería de Sistemas está directamente interesada en los sistemas creados por el hombre; sin embargo, el medio ambiente de estos sistemas está constituido generalmente por sistemas naturales que requieren ser investigados, ya que sus propiedades se afectan o pueden afectar al sistema en estudio. Asimismo, existen algunas propiedades 124

que son comunes a ambos tipos de sistemas; y más aún, algunos sistemas creados por el hombre son copias de sistemas naturales, o por lo menos, se han construido para cumplir funciones análogas. La descripción de los sistemas naturales es tarea del astrónomo, del físico, del químico, del biólogo, del psicólogo o del sociólogo; y nuevamente, lo que se pueda decir sobre determinado sistema natural, dependerá del número de variables esenciales que se tomen en consideración. Muchos de los sistemas naturales poseen una cualidad llamada comúnmente adaptación, que se expresa a través de la habilidad para relacionarse con su medio ambiente de una manera favorable. Es como si los sistemas de esta clase tuvieran algún "fin preconcebido", y el comportamiento de ellos es tal, que son conducidos hacia ese fin, independientemente de lo desfavorable que sean las condiciones que las rodea. Este "fin" bien puede ser la supervivencia. La teoría evolucionista está profundamente basada en la noción de la adaptación de los organismos vivientes a las circunstancias que les rodea. Existen en el cuerpo humano algunos ejemplos de proceder adaptable. Muchos de ellos son mecanismos que tienden a conservar, dentro de ciertos límites fisiológicos, ciertas condiciones del organismo. Así por ejemplo, la temperatura del cuerpo humano varía muy poco, aun cuando estemos, en un ambiente frío o en uno caluroso. El hígado, rico en glucógeno, vierte azúcar en la sangre para mantener su equilibrio. Los mecanismos de esta especie se denominan con frecuencia, mecanismos homeostáticos. Las poblaciones animales se regulan unas a otras mediante mecanismos homeostáticos. El Dr. Emiro Rotundo en su libro  I n t r o d u c c i ó n a l a Teoría General de Sistemas dice que "En Venezuela se utilizó en una oportunidad una mosca traída de Cuba para controlar la plaga del gusano cogollero en las plantaciones de caía de azúcar. Las moscas aumentaron su población rápidamente por lo abundante de la alimentación, pero en la misma proporción redujeron la plaga del gusano. En esta forma, las dos poblaciones quedaron mutuamente controladas". En cuanto a los sistemas creados por el hombre, ellos presentan muchas de las propiedades que poseen los sistemas naturales. No ha sido sino hasta muy recientemente que las máquina, fabricadas por el hombre han presentado lo que pudiera denominarse una conducta adaptable, aunque en una escala muy modesta. Otras clases de sistemas creados por el hombre, como el idioma y los sistemas de organización social, siempre han demostrado una conducta adaptable. La adaptación de los sistemas fabricados por el hombre, no es estrictamente análoga a la de los sistemas naturales; lo que se pueda considerar como un comportamiento misterioso en un elemento de un sistema natural, tiene una perfecta explicación para los sistemas fabricados por el hombre. Un comportamiento adaptable de un elemento de 125 125

una máquina, no es necesariamente para asegurar un rendimiento específico para algún fin. 5.2.5. Sistemas Estables  sistema es estable con respecto a algunas de sus variables, Se dice que un  sistema cuando éstas tienden a permanecer dentro de límites bien definidos. Los  sistemas adaptativos u homeostáticos mantienen la estabilidad estabilidad para todas aquellas variables que, para una operación  favorable, deban permanecer  dentro de ciertos límites.

Como ejemplo de un elemento se asegura la estabilidad de la temperatura de un sistema de calentamiento o enfriamiento, se tiene el termostato fabricado por el hombre. La mayor parte de ellos se basan en una faja bimetálica, con cobre en un lado y acero en el otro. Como los dos metales se expanden con la temperatura a velocidades diferentes, la faja se "encrispa" en una dirección cuando la temperatura asciende y se "desenmaraña" cuando la temperatura baja. Esa faja bimetálica puede utilizarse para mover un interruptor, controlar un acondicionador de aire, una nevera o un aparato de calefacción. Por ejemplo, supongamos que el control de un calentador se ha determinado en 26°C. Este calienta la casa hasta que se obtenga la temperatura deseada. En ese momento la faja bimetálica se ha alejado del contacto y abre el circuito para el fuelle del calentador y la bomba de aceite. No llega más calor y por lo tanto, la casa se enfría lentamente, y la faja bimetálica se "desenmaraña" hasta que toca de nuevo el contacto; y así restablece la energía en el horno, el cual comienza otra vez a funcionar. 5.2.6. Sistemas con Realimentación

 Algunos sistemas poseen la propiedad de reintroducir una parte de sus  salidas a sus entr adas, a fin de afectar las la s salidas sucesivas. El termostato

explicado anteriormente es un sistema con realimentación. La salida de este sistema es un aumento de la temperatura del ambiente detectado a través de cualquier dispositivo; cuando ésta llega a un de-terminado valor se genera una "información" que desconecta el mecanismo de calentamiento y se interrumpe la salida del sistema. Cuando baja la temperatura, se produce el proceso contrario. El concepto económico clásico conocido como Ley. de la Oferta y la Demanda puede ser interpretado como un sistema con realimentación. Dicha ley puede ser establecida de la siguiente manera: la demanda de un producto disminuye si su precio aumenta; su oferta se incrementará si el precio aumenta; y el precio se estabilizará si y sólo si la demanda es igual a la oferta. La salida de este sistema será el precio de venta de un producto en particular y, el objetivo del sistema es mantener la estabilidad del 126

precio. Si el precio se coloca por debajo del nivel de equilibrio aumentará la demanda por encima. de la oferta existente, y los compradores elevarán el precio por puja. Si el precio se coloca por encima del nivel de equilibrio, la demanda bajará, y la sobreoferta o excedente existente hará que los vendedores se afanen por bajar los precios. En ambos casos se llega al equilibrio de nuevo. 5.2.7. Integración a Independencia Cuando cada una de las partes de un sistema esté relacionada con cada una  de las restantes, de tal manera que un cambio de una en particular origina un cambio en las partes restantes, y en el sistema en general, se dice que el  sistema es integrado o  forma una totalidad. Por el contrario, se  se tiene un  conjunto de partes que absolutamente no guardan relación, se le denomina, de este proceder, independencia. En este caso, un cambio en cada elemento

depende completamente de dicho elemento, y la variación en este conjunto será igual a la suma física de las variaciones de todos los elementos. Integración e independencia no son dos propiedades separadas, puesto que son los extremos de una misma propiedad. Integración independencia son fenómenos cualitativos, pero aún no se cuenta con un método sensible para la medición de esta propiedad en una escala de proporcionalidad. Sin embargo, ella es de utilidad en su idea general. Generalmente, los sistemas se definen como teniendo la propiedad de integración, y esto se debe a que los sistemas presentan siempre cierto grado de integración. 5.2.8. Sistemas Centralizados Un sistema centralizado es aquel en el que un subsistema desempeña el   papel principa l o domina nte en la operac ión. Un ligero cambio en dicho

subsistema se reflejará a través de todo el sistema, originando considerables cambios. Como ejemplo, en la política se tienen los regímenes dictatoriales, en donde la decisión del autócrata afecta la forma de comportarse de todo el sistema. En el cuerpo humano, es quizás el cerebro el subsistema que emerge como elemento unificador y controlador. Mientras mayor sea el grado de centralización de un sistema, mayor será el número de los niveles de organización que necesitará. Por el contrario, un sistema completamente descentralizado tiene única-mente un solo nivel de organización; cada elemento del sistema participa en la responsabilidad por cumplir el conjunto de funciones y objetivos. En el diseño de un sistema, uno de los problemas que se presentan está asociado con el grado de centralización que debe poseer para funcionar óptimamente. 127 127

Esta lista de conceptos que hemos presentado en esta Sección, no pretende ser exhaustiva, más bien la intención ha sido la de presentar las de uso más común: sistemas, componentes del sistema, atributos de los componentes. subsistema, sistemas abiertos y cerrados, sistemas naturales y sistemas creados por el hombre, sistemas con realimentación, sistemas estables, sistemas integrados y sistemas independientes, sistemas centralizados y el importante concepto de homeostasis. El contenido de la Unidad 5, en su conjunte, nos permite formarnos una idea bastante concreta de lo que es la Ingeniería de Sistemas, la cual ha sido definida a través de sus objetivos, funciones y conceptos. Ejercicios propuestos

1. Considere un sistema formado por tres cargas eléctricas puntuales, situadas cada una en los vértices de un triángulo. Conociendo que: a. hay dos y sólo dos clases de carga eléctrica: positiva y negativa. va. b. dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí fuerzas que actúan sobre la línea que las une y que son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa. e. estas fuerzas son también proporcionales al producto de las magnitudes de las cargas eléctricas. d. las fuerzas son repulsivas para cargas de igual signo, y atractivas para cargas de signos contrarios. Si en este sistema nos interesa determinar la magnitud y la dirección de la fuerza a que está sometida cada una de las cargas eléctricas, ¿cuáles atributos de las cargas eléctricas deben ser tomadas en consideración? y ¿cuáles interrelaciones entre las cargas? 2. Nombre por lo menos tres subsistemas para cada uno de los siguientes sistemas. a. Sistema económico del país. b. Sistema educativo del país. c. Sistema cuerpo humano. d. Una empresa. e. Sistema solar. 3. Los siguientes sistemas son abiertos; señale por lo menos dos sistemas que formen parte del medio ambiente de cada uno de ellos. a. El Metro de Caracas. b. Una hacienda ganadera. c. Sistema de transporte aéreo de pasajeros. 4. A continuación se describe un sistema. Señale cuál parte de la descripción nos está indicando que estamos en presencia de un sistema con realimentación. 128 128

El sistema consiste de un hombre conduciendo un automóvil. Como se ve, consta de un componente hecho por el hombre y de un componente biológico. El conductor desea siempre mantener el automóvil en la dirección de la carretera, y para esto observa constantemente las direcciones de ambos. Para este sistema se puede considerar como su entrada la dirección de la carretera, y como su salida la dirección en que se mueve el automóvil. El conductor controla la salida del sistema midiendo constantemente con sus ojos y cerebro, y utilizando sus manos para hacer cualquier corrección que sea necesaria. Los principales componentes de este sistema son las manos del conductor, sus ojos y cerebro, y el vehículo.

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RESPUESTAS A LOS EJERCICIOS

EJERCICIO No. 1 Atributos de las cargas eléctricas a ser tomadas en consideración: tipo de carga eléctrica (positiva o negativa) y magnitud de la carga. Interrelaciones entre las cargas: las fuerzas de repulsión o atracción que existen entre ellas, la dirección de esas fuerzas y la distancia entre las cargas. EJERCICIO No. 2 Sistema económico: subsistema industrial, subsistema comercial, subsistema agrícola y subsistema financiero. Sistema educativo: subsistema de educación primaria, subsistema de educación secundaria, subsistema de educación universitaria. Cuerpo humano: subsistema digestivo, subsistema nervioso, subsistema circulatorio. Empresa: departamento de producción, departamento de ventas, departamento de personal. Sistema solar: el sol, cada uno de los planetas, cada uno de los satélites. EJERCICIO No. 3. a. El Metro de Caracas; las industrias que le suministran equipos y repuestos, los usuarios, el sistema eléctrico de la ciudad. b. Hacienda ganadera: la población consumidora de carne, las industrias de embutidos, las industrias productoras de alimentos concentrados para animales. c. Sistema de transporte aéreo de pasajeros: los usuarios, el sistema climático. EJERCICIO No. 4 La parte que nos está indicando que estamos en presencia de un sistema con realimentación es aquella que dice: "El conductor controla la salida del sistema, midiendo constantemente con sus ojos y cerebro,  y utilizan utilizando do sus manos manos para hacer hacer cualquie cualquierr correc corrección ción que se requiera".

131

AUTOEVALUACION 1.

Señale, por lo menos, tres objetivos de la Ingeniería de Sistemas.

2.

Señale, por lo menos, tres funciones de la Ingeniería de Sistemas.

3.

Defina con sus propias palabras los siguientes conceptos: a. Sistema. b. Sistema Abierto. c. Sistema Cerrado. d. Componentes del sistema. e. Subsistema. f. Realimentación. g. Sistema homeostático. h. Sistema Centralizado.

133 13 3

RESPUESTAS A LA AUTOEVALUACION

1. 2. 3.

Compare su respuesta con lo expresado por la Sección 5.1.2. Compare su respuesta con lo expresado por la Sección 5.1.1. Compare su respuesta con lo expresado por la Sección 5.2.

135 135

UNIDAD 6 PROBLEMAS Y SOLUCIONES INTRODUCCION En esta Unidad se tratará el tema de cómo plantear soluciones ante un problema o situación dada. Esto es, comprender el proceso que va desde el momento en que se decide estudiar un problema hasta su solución óptima, pasando por el análisis de sistemas alternativos. Ya en la Unidad 4, se explicó parte de ese proceso. En esta Unidad se completa la explicación del proceso. No basta con la conceptualización del sistema en los términos que lo hemos descrito; es necesario también desarrollar su representación formal a través de un modelo apropiado, que permita analizar de una manera cierta y efectiva si el sistema que se está diseñando cumple realmente sus objetivos. Igualmente, dentro del proceso de cómo plantear soluciones, es necesario incluir el problema de escogencia entre alternativas. Es natural que los diversos objetivos que se le plantean a un sistema puedan ser alcanzados de distintas maneras; esto es, pueden existir varios sistemas que reúnan las condiciones necesarias para alcanzar un determinado fin. Es lícito pensar, entonces, que existirá por lo menos un sistema que cumplirá los objetivos en una forma más apropiada que los demás.

OBJETIVOS Dados los elementos para la búsqueda de soluciones a un problema, clasificarlos de acuerdo a los pasos del proceso de selección y construcción de alternativas. 137 137

ESQUEMA DE CONTENIDO Pág. 6.1. Determin Determinació ación n de sistemas sistemas alternativ alternativos os ...... ... ...... ..... ..... ...... ..... ..... ..... ..... ...... ..... ....139 ..139 6.2. Desarrollo de una alternativa.................................................140 6.2.1. 6.2.1. Conce Conceptu ptuali alizac zación ión del sistem sistema a ....... ... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......140 ...140 6.2.2. 6.2.2. Represe Representac ntación ión del sistema sistema o modelo modelo ..... ... ..... ...... ..... ..... ..... ..... ...... ..... ....140 ..140 6.2.3. 6.2.3. Prueba Prueba del sistem sistema a alter alternat nativo ivo ........ .... ........ ........ ........ ....... ....... ........ ........ ......146 ..146 6.3. 6.3. Selec Selecció ción n del sistem sistema a óptim óptimo o ........ .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ....146 146 Autoevaluación ........................................................................153 Respu Respuest estas as a la Autoe Autoeval valuac uación ión ........ .... ........ ....... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......155 ...155 Prescripciones .........................................................................156 Bibliografía ..............................................................................157

138 138

6.1. DETERMINACION DE SISTEMAS ALTERNATIVOS Uno de los pasos iniciales en el desarrollo de cualquier sistema, consiste  en recopilar todas las alternativas posibles, independientemente de su

origen: sistemas de desarrollo en otros países o en otras empresas, que aparezcan en libros especializados, que existan en patentes. Si el problema ya se ha planteado con anterioridad y en forma extensa, la cantidad puede ser sorprendentemente grande. Se debe procurar no rechazar una alternativa  porque a primera vista aparezca como no válida. Una técnica de utilidad en esta fase, es la de olvidarse de las propias habilidades de crítica en la exploración de ideas. Esto debe aplicarse tanto, cuando se trata de estudiar las ideas de otros como cuando se trata de deducir ideas por uno mismo. La imaginación y la evaluación son antagónicas en cierta forma, y es conveniente por esto, que esas actividades se realicen separadamente en esta fase. La crítica aplicada anticipadamente, puede impedir la libre exposición de las ideas. El ingeniero de sistemas, al examinar las alternativas de otros, bien puede amoldarse al papel de simple escucha, no criticando o valorando las alternativas sino impulsando la libre exposición y promoción de todas las ideas, no sólo las ideas comunes sino también aquellas que en principio diverjan de su concepción del problema. No obstante, es conveniente decir que en algunas situaciones, una crítica aplicada en un momento oportuno, y con la debida intención, puede estimular la afluencia de ideas. En algunas ocasiones puede suceder que el problema nunca haya sido planteado, o si se había planteado no se había encontrado soluciones adecuadas. En estos casos, el ingeniero de sistemas debe confiar en su  propia  propia imaginac imaginación ión e  idear un plan del sistema, recurriendo a expertos en las ramas correspondientes, o bien abandonar el proyecto. Desde luego, que a veces ocurre que él también inventa, ya que puede darse el caso de que sea la primera persona, entrenada técnicamente, que ha encontrado la solución del problema. En este caso, el ingeniero de sistemas cuya función principal es la de lograr conclusiones imparciales, tiene un nuevo reto; no se debe dejar arrastrar emocionalmente por su propia alternativa cuando puedan aparecer otras. Debe continuar su investigación sobre otras alternativas para ponerlas en competencia con la suya propia; debe procurar contar con más de una para la realización del sistema, aunque sea sólo para evitar los peligros que acarrea la excesiva seguridad en una única cosa. Los métodos de la Ingeniería de Sistemas incorporan comprobaciones para estos peligros. Por lo tanto, es conveniente que el ingeniero de sistemas redacte un informe sobre sus estudios y exponga su plan a una amplia crítica. Este procedimiento cuenta con la ventaja del reforzamiento de las concepciones amplias y la eliminación de los prejuicios casi naturales incluidos por su inventor. Quizás, la única desventaja que 139

e le podría conceder a esta forma de proceder, es al tiempo que ello onsume. .2. DESARROLLO DE UNA ALTERNATIVA En esta Sección se presentarán, a grandes rasgos, las fases que contempla desarrollar una solución o un sistema solución a un problema determinado, o que cumpla la función de interpretar una realidad dada. Las fases que se presentarán son comunes a cualquiera de las alternativas que se hayan determinado. Es conveniente recordar de nuevo que cuando hablamos de fases para la  consecución de un determinado objetivo, no estamos pensando en una  secuencia lineal de pasos a ejecutar, en donde finalizado uno se pasa al  siguiente sin regresar nunca al anterior. La realidad y la experiencia indican   fase, surgen aspectos que permiten  que cuando se trabaja en una determinada  fase, enriquecer el contenido de fases anteriores y, por lo tanto, será conveniente  volver a ellos. En esencia, son situaciones de realimentación coma las  explicadas en la anterior Unidad.

A continuación se presentan las diferentes fases en el desarrollo de una alternativa, y en la siguiente Sección se explica el procedimiento general que conlleva la selección entre alternativas. Las fases a considerar son las siguientes: conceptualización del sistema; — representación del sistema o modelo; — pruebas al sistema. — 6.2.1. Conceptualización del Sistema Esta fase ya fue explicada en la Unidad 4. Contiene por lo general un conjunto de aspectos comunes a las diversas alternativas. Por ejemplo, se puede considerar que todas las alternativas contemplen el mismo medio ambiente, los mismos componentes y las mismas cantidades de componentes; sin embargo, ellas pueden diferir en el tipo y forma de la relación entre el sistema y su ambiente, y en las relaciones intercomponentes, o en la forma de agruparlos para constituir subsistemas. Puesto que ya se discutió sobre esta fase, centraremos la atención a las dos siguientes. 6.2.2. Representación del Sistema o Modelo En esta fase se trata de expresar el sistema a través de un modelo apropiado: matemático, analógico, físico, etc., que puede ser, en algunos casos, la forma final del sistema, o un modelo que permitirá analizar si el sistema que se está diseñando cumple realmente sus objetivos. 140

Puesto que es conveniente explicar algunas cuestiones relativas a los modelos como expresión de los sistemas reales, dividiremos esta subsección en dos partes: en la primera se tratará el punto anterior y en la segunda se mencionará un conjunto de aspectos relacionados a la construcción de modelos. Los modelos como expresión de los sistemas reales 

Un modelo puede ser definido como la representación idealizada de  un sistema  de la vida real. Este sistema puede ya existir físicamente o ser una idea concebida que espera. por su ejecución. En el primer caso, el objetivo del modelo es proveer los medios para analizar el comportamiento del sistema, con el propósito de mejorar su funcionamiento. En el segundo, el objetivo es definir la estructura ideal de un sistema futuro que incluya las interrelaciones funcionales entre sus componentes y entre el sistema y su medio ambiente. La confiabilidad en el modelo dependerá de su validez en representar el sistema real. Esto significa que las soluciones que resulten del modelo, puedan ser aplicados al sistema que representa. Las discrepancias dependerán, directamente, de la exactitud del modelo en descubrir el comportamiento del sistema original. Los modelos se clasifican generalmente en: icónicos, analógicos y simbólicos. Los modelos  icónicos representan al sistema a través de modelos a escala. Por ejemplo, para el desarrollo o diseño de un nuevo avión, se utilizarán modelos a escala, tanto del avión como de las condiciones espaciales por donde se trasladará. Los modelos  analógicos requieren básicamente la sustitución de una propiedad por otra, con el fin último de alcanzar una situación conveniente en el manejo del modelo. Después que el problema se ha resuelto, la solución es reinterpretada en términos del modelo original. Las gráficas, por ejemplo, son modelos analógicos sencillos que se utilizan para estudiar las interrelaciones entre dos o más propiedades. En este caso, cada propiedad es representada por un eje, y sus valores son medidos por las distancias en ese eje. Los planos de un edificio, de una máquina, etc., también son ejemplos de modelos analógicos. Finalmente, los modelos simbólicos o matemáticos emplean un conjunto de símbolos matemáticos para representar las variables de decisión del sistema. Las relaciones entre estas variables son expresadas mediante funciones matemáticas apropiadas, que describen el comportamiento del sistema. Por último, la solución del problema se obtiene aplicando al modelo técnicas matemáticas sofisticadas. Ejemplos conocidos de modelos matemáticos son: Para un circuito eléctrico sencillo, la relación entre la resistencia (R), la tensión (V), y la corriente eléctrica eléctrica ( I ) - R = V/I. Para la descripción descripción del del fenómeno de un cuerpo que se mueve mediante la aplica141

ción de una fuerza, la relación Fuerza (F) = Masa (M) por Aceleración (A) - F = M X A . Por supuesto que loa dos ejemplos anteriores, son apenas una muestra muy modesta de los modelos matemáticos. Un ejemplo  un poco más sofisticado cuyo objetivo es simplemente mostrar la potencialidad y el grado de complejidad que pueden tener estos tipos de modelos, es el siguiente. Asumamos que el objetivo de una empresa es maximizar el total de beneficios que obtiene por la producción y venta de dos productos X e Y. Durante cada mes, cada unidad de producto X vendido le reporta un beneficio de Bs. 12, y cada unidad de producto Y un beneficio de Bs. 9. Para producir los bienes X e Y se necesitan tres tipos de insumos: A, B  y C. Mensualmente se dispone dispone únicamente de 32 unidades unidades de insumo A, 10 unidades de insumo B y 21 unidades de insumo C. Cada unidad de producto X utiliza 4 unidades de insumo A, 1 unidad de insumo B y 0 unidades de insumo C. Cada unidad de producto Y requiere por su parte, 2 unidades de insumo A, 1 unidad de insumo B y 3 unidades de insumo C. Si repres representam entamos os por por Q x , la cantidad cantidad de bienes bienes de tip o X durante durante un mes y por Qy, la cantidad de tipo Y, el modelo matemático de este problema es el siguiente: Los beneficios (P) a obtener son: P = 12Qx + 9Qy 4Qx + 2Qy es el total de insumo A que se utilizaría y no puede ser mayor de 32, entonces, 4 Q x + 2 Qy Qy