2-Enfoques de TS (1)

Teoría de Sistemas ICI-346

Prof. Rodrigo Alfaro A.2º semestre de 2010Ingeniería Civil InformáticaPontificia Universidad Católica de Valparaíso

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Enfoques de Teorías de Sistemas

� Jerarquía de Complejidad de Boulding� Teoría General de Sistemas Vivos de Miller� Modelo de Sistemas Viables de Beer� Checkland y la tipología de Sistemas� Taxonomía de Sistemas de Jordan� Teoría de Control de Powers

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� Complejidad:� La podemos definir en relación a dos componentes:� por la interrelación entre los elementos y los subsistemas del sistema,

� y por el número de estados que puede alcanzar el sistema.

� Un sistema tiende a ser más complejo cuando sus interrelaciones y sus estados aumentan.

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Enfoques de Teorías de Sistemas: Jerarquía de Complejidad de Boulding

� Kenneth Boulding (“General SystemTheory - The Skeleton of science”, 1956), es uno de los padres fundadores del Movimiento de Sistemas.

� Siguiendo la idea de complejidad creciente, formula los nueve niveles jerárquicos de complejidad, partiendo desde los más simples hasta llegar a los más complejos.

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� 9 Niveles� Trascendental� Organización/Social� Humano� Animal� Genético Social� Sistemas Abiertos� Cibernéticos� Mecánicos� Marcos de Trabajo

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� Nivel 1: Frameworks� Nivel de estructuras y relaciones estáticas. Se le denomina además “marco de referencia”.

� Ejemplos: � El ordenamiento de átomos en un cristal, � la anatomía de los genes, � las células, � las plantas, � los animales, � el ordenamiento astronómico del universo.

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� Nivel 2: Clockworks� Aquí pertenecen los sistemas dinámicos simples, con movimientos predeterminadosy mecánicos.

� Ejemplos: Un motor de automóvil, un dínamo, el sistema solar.

� Gran parte de la estructura teórica de la física, química e incluso la economía son parte de esta categoría, todas ellos, enfocándose por alguna clase de equilibrio.

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� Nivel 3: Cibernéticos� También entendido como “mecanismos de control”

� Se hace alusión a termostatos y a la homeostasis, como mecanismos de regulación.

� Este nivel se caracteriza por los mecanismos de retroalimentación y capacidad de interpretación de información.

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� Nivel 4: Sistemas Abiertos� También conocido como nivel de células, pues aquí la vida comienza a diferenciarse de las materias inertes.

� Se separa del nivel anterior, debido a que ya no sólo se enfoca en las estructuras y el mantenimiento de ellas, sino que también en la habilidad de reproducción.

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� Nivel 5: Genético – Social� Se encuentra tipificado por las plantas, sus características más importantes son:�La división del trabajo entre las células formando sociedad de células con partes diferenciadas y dependientes.

�La diferenciación entre el fenotipo y genotipo, asociada con un fenómeno de equifinalidad.

� Los receptores de información aún son difusos y poco especializados, pero sí distinguen cambios generales en su entorno, a los que reaccionan.

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� Nivel 6: Animal� Nivel caracterizado por varios niveles de conciencia, comportamiento teleológico (con propósito) e incremento de movilidad.

� Aquí un gran número de sensores especializados perciben y comunican mucha información al cerebro, donde ésta puede ser almacenada y estructurada.

� Las reacciones a los cambios en el entorno, son más rápidas.

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� Nivel 7: Humano� El individuo reconocido como un sistema. La conciencia es más compleja que la del nivel animal, no sólo sabe, sino que reconoce que sabe.

� Características donde notamos la diferencia entre el animal y el ser humano.� capacidad de uso de lenguajes sofisticados, � reconocimiento interno de símbolos, � traspaso de conocimiento de cerebro en cerebro, � traspaso de conocimiento de generación en generación.

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� Nivel 8: Organización Social� La unidad de análisis en los sistemas no es el individuo como tal, sino la organización de individuos.

� Se puede definir como un conjunto de roles interconectados por canales de comunicación.

� No sólo nos preocupa el lenguaje o los símbolos sino la calidad de ellos, nos preocupamos del contenido y significado de los mensajes, considerando los factores culturales: sistemas de valores, simbolización a través del arte y la música, complejas áreas de emoción, etc.

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� Nivel 9: Trascendental� Nivel de lo “desconocido”, el de la esencia, inescapable, final, absoluto.

“Será un día triste cuando nadie pueda hacer una pregunta que no tenga una respuesta”.

Boulding.

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Enfoques de Teorías de Sistemas:Sistemas Vivos de Miller

� Un sistema vivo es un fenómeno existente en espacio y tiempo(Miller). Es:� complejo, � adaptado, � abierto y � negentrópico.

� Divide en 5 grandes reinos:� Móneras: Organismos Unicelulares� Protistas o Protoctistas� Fungi: Hongos� Plantas� Animales

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Mónera Protista


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Fungi Plantas


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Animales


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� Características� Realiza cambios de materia y energía con el medio ambiente, mediante pequeños procesos termodinámicos a través de la frontera.

� Este metabolismo es vital para todas las actividades esenciales, como son:� reproducción, � producción y � reparación.

� La recepción de entradas es selectiva, luego se procesa dicha información y se producen las salidas.

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� Características� Con el fin de mantenerse constante en el tiempo tiene habilidades de automantenimiento y autocontrol. Para dichas habilidades se basa en:

� Procesamiento de Información� Procesamiento de Energía� Procesamiento de Materia� Síntesis de partes por procesamiento de materia� Reordenamiento y conexión de partes desarregladas� Almacenamiento de energía para las reservas de combustible y estructuras necesarias

� Eliminación de partes desgastadas

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� Se pueden clasificar en ocho niveles de jerarquía:� Células: Están compuestas por moléculas no vivas o multimoleculares complejos, y es representa el sistema más pequeño en soportar procesos esenciales de vida.

� Órganos: Se componen por estructuras agregadas de células.

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� Se pueden clasificar en ocho niveles de jerarquía:� Organismos: Se componen de órganos. Éste nivel incluye plantas multimoleculares y animales.

� Grupos: Se forman con la interacción de dos o más organismos. La estructura y los procesos discernibles entre los insectos sociales, tales como las abejas y las hormigas, son más similares a los del grupo que los de siguiente nivel.

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� Se pueden clasificar en ocho niveles de jerarquía:� Organizaciones: Su principal componente son los grupos. Existen diversidad de tipos: sector gubernamental, universidades, iglesias y empresas de negocio. Tienen más de una estructura en su función de decisión

� Comunidades: Se forma con la interacción de diferentes tipos de organizaciones superiores.

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� Se pueden clasificar en ocho niveles de jerarquía:� Sociedades: Se componen de varias clases y funciones. Este nivel es definido por Miller como totipotential. Lo que indica que dentro del mismo el sistema, tiene capacidades esenciales de auto subsistencia. Un ejemplo típico es una nación que defiende sus territorios.

� Sistema supranacional: Aquí dos o más sociedades cooperan en cierta medida en la toma de decisiones y en su presentación al poder decisivo de sus propios superiores.

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� Se pueden clasificar en ocho niveles de jerarquía:1. Células2. Órganos3. Organismos4. Grupos5. Organizaciones6. Comunidades7. Sociedades8. Sistema supranacional

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� Todos los sistemas vivos tienen 20 subsistemas que cumplen funciones esenciales:

� Subsistemas que procesanmateria/energía/información:� Reproductor� Frontera

� Subsistemas que procesan materia/energía:� Ingestor� Distribuidor� Convertidor� Productor� Almacén� Extrusor� Motor� Soporte

� Subsistemas que procesaninformación:� Transductor de entradas� Transductor interno� Canal y red� Timer� Decodificador� Asociador� Memoria� Decisor� Codificador� Transductor de salidas

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Enfoques de Teorías de Sistemas:Sistemas Viables de Beer

� Un sistema viable (Stafford Beer) es un sistema dinámico que tiene la capacidad de subsistirpor sus propios medios en el entorno en que existe.

� Para ello: � se autorepara, � es autoconsciente, � utiliza recursividad y � mantiene su identidad.

� Acorde con la estructura de trabajo, son aplicables a todas las clases de organizaciones para su autoregulación, adaptación, aprendizaje y desarrollo.

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� Conceptos Claves� Variedad� Atenuación� Ampliación� Transductor

� Usando dichos conceptos claves, Beer formula cuatro principios básicos que toda organización viable debe obedecer.

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� Primer Principio de Organización� Difundir Variedad a través de un sistema institucional, tiende a equipararla. Debe diseñarse considerando con un costo y riesgo mínimo de personas.

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� Segundo Principio de Organización� Los canales de información entre la unidad de gestión, la operación y el ambiente, deben tener (cada uno) una mayor capacidad que la generada por los subsistemas.

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� Tercer Principio de Organización� Siempre que la información sea llevada en canales a través de la frontera, ésta sufre transducción. La variedad del transductor debe ser al menos la variedad del canal.

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� Cuarto Principio de Organización� El funcionamiento de los tres primeros principios se repite constantemente a través del tiempo, sin interrupción o retraso.

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� Cinco Niveles� Todos los sistemas viables constan de cinco niveles:� Operación� Coordinación� Gestión� Analítico� Estratégico decisional

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� SISTEMA UNO:� Unidades Operativas que son controladas:las actividades divisionales están programadas y es ahí donde se distribuyen los recursos.

� La libertad y autonomía actúan a nivel operativo, pero cuando estudiamos no una sino varias unidades operativas dentro de una organización notamos que la coherencia y la acción coordinada de todas, solo es posible en el marco de las limitaciones impuestas por el metasistema.

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Organización básica de elementos de una empresa


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� SISTEMA DOS:� Coordina las partes del sistema uno de una manera armónica. Control integral, para proporcionar la conexión y asegurar la estabilidad entre divisiones.

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� SISTEMA TRES:� Es el “aquí y ahora” de la organización. Se produce homeostasis interna, para asegurar una política integrada de la organización, considerada como un todo.

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SISTEMA CUATRO:Se fija en el cambio y el futuro. Homeostasis externa, por la cual la organización se relaciona y recibe entradas de su medio, de otras organizaciones, de la economía, etc. La inquietud en este nivel es fijar las estrategias de la organización en vista de las condiciones externas.

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SISTEMA CINCO: Finaliza el sistema y completa el modelo.Este sistema vigila las políticas de los sistemas tres y cuatro, a partir de ello define estrategias viables y políticas para afrontar escenarios futuros posibles.

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Enfoques :Sistemas Viables

Modelo Completo:

Sistema Viable

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Enfoques de Teorías de Sistemas:Tipología de Sistemas de Checkland

� Peter Checkland afirma que el número mínimo absoluto de sistemas para describir la realidad son cuatro:� Sistemas naturales� Sistemas de actividad humana� Sistema diseñados físicos� Sistema diseñados abstractos

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�Sistemas Naturales� Son sistema que no pueden ser otro que los que son, dados por un conjunto de patrones y leyes no erráticas.

� Su origen es el origen del universo y los procesos de evolución.

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�Sistemas Naturales� Dentro de ellos existe una obvia jerarquía desde los átomos a las moléculas. �Sistemas subatómicos�Sistemas atómicos�Sistemas moleculares

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�Sistemas Naturales� Combinaciones de moléculas que van generando una jerarquía ramificada.

� Sistemas no vivos� Cristales inorgánicos� Rocas� Minerales

� Sistemas vivos� Organismos unicelulares� Plantas� Animales� Sistemas ecológicos

� Sistemas subatómicos

� Sistemas atómicos

� Sistemas moleculares

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� Sistemas Actividad Humana (HAS) � Tienen la tendencia de integrarse de tal forma que pueden ser vistos como un entero.

� Existe un número enorme de sistemas de actividad humana, por ejemplo:� Agricultura� Defensa� Comercio� Transporte

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� Sistemas Actividad Humana (HAS) � El sistema social es fundamental en este nivel, el cual se caracteriza fundamentalmente en la necesidad básica de los miembros de tener apoyo mutuo en el marco de la comunidad.

� Los sistemas sociales se sitúan en la frontera de los sistemas naturales y de la actividad humana.

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� Sistemas Diseñados Físicos� Pueden ser definidos como sistemas equipados con un propósito, para resolver una necesidad humana identificada.

� A esta categoría pertenecen:� Herramientas individuales� Máquinas individuales� Otros diseñados y fabricantes de material de entidades

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� Sistemas Diseñados Abstractos� Son varios tipos de teológicos, filosóficos o sistemas de conocimientos.

� Mientras que los sistemas diseñados físicos pueden ser producidos por animales o insectos, los sistemas diseñados abstractos son asociados sólo con seres humanos.

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Enfoques de Teorías de Sistemas:Taxonomía de Sistemas de Jordan

� Nehemiah Jordan presenta la taxonomía de sistemas como una estructura no jerárquica, la que podría cumplir solamente con una parte de las condiciones de la teoría general de los sistemas.

� Tienen tres organizaciones de principios básicos (tasa de cambio, propósito y conectividad) que permiten observar y definir un sistema como 'una interacción entre que está fuera y como nos organizamos dentro de él'.

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Principios y propiedades

Principio PropiedadTasa de Cambio Estructural (Estática)

Funcional (Dinámica)Propósito Propositivo

No propositivoConectividad Mecanicista

Organismico

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� Tasa de cambio: Si algo no cambia dentro de un lapso de tiempo es estructural o estático, el que lo hace es funcional o dinámico.

� En lapsus de tiempos cortos, la dinámica se oculta, la cual da impresiones estáticas, sin embargo en lapsus de tiempo grande, nada puede ser estático y la estructura cambia por entropía.

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� Propósitos: Generalmente tiene dos direcciones:� hacia el sistema en sí, donde el objetivo es mantener la homeostasis,

� hacia el entorno, el objetivo a menudo es modificarlo para parecerse a un estado deseado o, si esto no es posible, para evitar o superponer las perturbaciones.

� Este concepto se manifiesta en el rendimiento del sistema, donde cada entrada es procesada internamente y transformada en salida, así las salidas son el objetivo deseado: sistema propositivo.

� Un sistema no propositivo está en equilibrio sin generar cambios.

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� Conectividad: Puede ser asignado a uno de los dos principios: � no densamente conectado: mecanicista. � densamente conectado: organísmico.

� Al hacer una intervención dentro del sistema, removiendo partes y cortando conexiones; si lo anterior no produce cambio alguno, es clasificado como mecanicista. En cambio, es clasificado organísmico, cuando al producirse el cambio de una simple conexión, afecta a todos los demás componentes, y al sistema en sí.

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� Clasificación� De las tres dimensiones dicotómicas, se generan ocho combinaciones que dan lugar a la clasificación taxonómica de los sistemas.

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� Clasificación

El continuo tiempo-espacio.Funcional, no propositivo, organísmico.

8.

El flujo cambiante de agua como resultado de la corriente de un río.

Funcional, no propositivo, mecanicista.7.

Organismos vivos.Funcional, propositivo, organísmico. 6.

Una línea de producción.Funcional, propositivo, mecanicista. 5.

Un burbuja (o cualquier sistema físico en equilibrio.

Estructural, no propositivo, organísmico.

4.

Una montaña.Estructural, no propositivo, mecanicista.

3.

Un puente colgante.Estructural, propositivo, organísmico. 2.

Un red de carreteras.Estructural, propositivo, mecanicista. 1.

EjemploCelda

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Enfoques de Teorías de Sistemas:Teoría de Control de Powers

� Powers, psicólogo, se cuestiona "¿por quéla misma perturbación a veces da respuestas diferentes?"

� Para él, el análisis clásico de estímulo/ respuesta no entregaba una buena explicación.

� El comportamiento humano se basa en los conceptos de control de la percepción de las referencias y feedback.

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� Afirma que el comportamiento se rige por las señales de referencia interno y que existe una jerarquía de los feedbacksnegativos y los mecanismos de control que son discernibles en el comportamiento de la persona.

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� Jerarquía de Control de Powers

� Niveles� Primer orden� Segundo orden� Tercer orden� Cuarto orden� Quinto orden� Sexto orden � Séptimo orden� Octavo orden� Noveno orden� Ordenes más altos

� Ejemplos� Tensión muscular, reflejos

de la columna vertebral� Percepción kinestésica� Postura, asumir, fonemas� Moción, tiempo, cambio,

calentamiento� Caminar, secuencias de

palabras� Causa y efecto,

categorización� Buscar un lápiz con que

escribir� Heurísticas para resolver

problemas� Percepción de unidades en

la abstracción

� Núcleo de Control� Intensidad� Sensación� Configuración� Transiciones� Secuencias� Relaciones� Programas� Principios� Conceptos de

Sistema� Fenómeno

Espiritual?

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� En todas las jerarquías de control, el nivel más bajo del sistema debe tener la respuesta más rápida.

� La adaptación de las condiciones de referencia para los sistemas de nivel inferior, con el fin de corregir los errores propios del nivel, debe basarse en el propio desempeño más lento así como del rendimiento de la parte inferior del sistema.

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� Por lo tanto, mayor es el nivel en la jerarquía, más lento es el ajuste y mayor la resistencia de una perturbación.

� En última instancia, el comportamiento de un organismo está organizado en torno a su control de percepciones. Las cuales no tienen significado fuera del cerebro humano.

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� Presumiendo que la realidad externa no es la misma que la experimentada. Aun cuando reconocemos una realidad, que rodea el universo, nuestras percepciones no son ese universo. Ellos están influidos por ella, pero su naturaleza y su impacto está determinado por la transformación del cerebro.

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� Señales referenciales naturales de los sistemas de control están establecidas en el interior del organismo y no puede ser influenciado desde el exterior.

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� Si sucede que la percepción no coincida con su referencia interior, el resultado es un error de percepción.

� Cuanto más alto es el nivel jerárquico de este error de percepción, mayor es la angustia psicológica.

� Hay que hacer algo para reducir el error, algo que se puede llamar comportamiento.

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� Una aplicación práctica del modelo de Power se encuentra dentro de la zona de conflicto interpersonal, defensa y control.

� Un conflicto es un encuentro entre dos sistemas de control que tratan de controlar la misma cantidad, pero de acuerdo a dos diferentes niveles de referencia. Sólo es probable que se produzca entre los pertenecientes a las mismas órdenes.

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