Introduccion Ingenieria Sistemas

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CONTROL DE LECTURA N˚ 02 INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS Antes de entrar de lleno a un tema como este, es conveniente que se trate de disipar la confusión existente acerca del concepto de sistemas. Los especialistas en computación usan ese término con mucha frecuencia. Para ellos, un sistema de cómputo es una combinación de equipo (hardware) y programas (software) que pueden ser utilizados en el desempeño de una tarea. Sin embargo, no se debe generalizar de un sistema de cómputo, a sistemas en general; ni pretender que dichos "sistemas" sean generalmente aplicables fuera de la computación. Es cierto que los diferentes sistemas y los sistemas de cómputo poseen algunas características comunes, pero no debemos tomar las hojas por el árbol. Los especialistas en investigación de operaciones y sus diferentes ramas cometen un error similar: pretenden dar una solución ideal basada en conceptos matemáticos a los problemas que se les presentan y tienden a la especialización matemática. Ambos campos, la computación y la investigación de operaciones, son indispensables en la vida de las instituciones modernas. Ojala que las diferentes perspectivas se hagan más claras a través de las páginas de este libro. METODOLOGÍA DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS Como una consecuencia de la necesidad de planificar, operar y diseñar sistemas cada día más complejos que solucionen los grandes problemas socio-técnicos (1. e., que incluyen variables sociales y técnicas) en los medios académicos e industriales, ha surgido una nueva filosofía o metodología llamada Ingeniería de Sistemas. Se utiliza la palabra "ingeniería" porque su énfasis está en la aplicación de conceptos cuantitativos a problemas concretos, mientras que la palabra "sistema" describe su tendencia a analizar problemas desde un punto de vista global; en este último caso, se presta una atención especial a la interacción entre los diferentes componentes (o subsistemas).del problema. Por ejemplo: cualquier decisión de un funcionario público en una agencia gubernamental se analiza como una acción que afecta no solamente al gobierno mismo y al público directamente, sino también a la relación que existe entre ellos, siendo quizá esta última consideración la de mayor importancia. La Ingeniería de Sistemas se ha popularizado como una disciplina que pone especial énfasis en la aplicación de las nuevas técnicas de investigación de operaciones. Estas utilizan modelos matemáticos que describen las interacciones entre los componentes del sistema. Tradicionalmente muchas disciplinas han utilizado modelos físicos en experimentos de laboratorio para estudiar el comportamiento de sistemas reales y las características de varios fenómenos físicos. Sin embargo, los modelos físicos de sistemas complejos, tales como la organización de una empresa multinacional, son demasiado taros y difíciles de construir. Los modelos matemáticos son más flexibles y pueden estar bastante apegados a la realidad. En general, cualquier modelo no es más que la representación de la realidad y por consiguiente no incluye todos los aspectos del problema analizado. Sin embargo, un modelo presenta una descripción más concisa del problema y enfatiza los aspectos más importantes del mismo. En general, la Ingeniería de Sistemas es entonces una forma de resolver problemas. La solución es un modelo del sistema, una serie de especificaciones para idear, diseñar e implementar el sistema. En ocasiones la solución es la óptima cuando se considera que satisface un "objetivo" de la mejor forma posible; i. e., óptimamente. Por ejemplo, en un modelo de planeación industrial, una solución óptima podría ser la minimización de costos o la maximización de beneficios, según sea el objetivo deseado. Sin embargo, muchas veces, en problemas complejos existen tantas alternativas o buenas soluciones que quizá es imposible evaluar todas ellas para encontrar la mejor u óptima. En estos casos, la estrategia de la Ingeniería de Sistemas es buscar un compromiso entre la "optimalidad" de la solución y el costo de su obtención. La metodología de la Ingeniería de Sistemas se puede conceptualizar utilizando una serie de "etapas" conocidas como el ciclo básico de un sistema. Cada etapa se caracteriza por una serie de actividades fundamentales que reciben el nombre de proceso básico de decisión. Las etapas representan la evolución del sistema, desde su planeación inicial, hasta su implementación. La Ingeniería de Sistemas requiere el uso de esta metodología para la planeación y diseño del sistema, así como el uso de técnicas cuantitativas (como la investigación de operaciones) donde sea posible. Todo esto se hace considerando la importancia de las interrelaciones que unen los componentes del sistema. En la actualidad existen dos tendencias filosóficas dentro de la Ingeniería de Sistemas. Un grupo tiende a enfatizar técnicas matemáticas y analíticas en general, con especial atención en una o dos de las etapas del ciclo de vida del sistema. Este grupo se encarga principalmente del desarrollo de técnicas matemáticas y analíticas, con especial énfasis en algoritmos; generalmente se les atribuye el título de "científicos en sistemas". El segundo grupo es más heterogéneo, y tiende a considerar los aspectos cualitativos del problema, con igual interés en todas las etapas de la metodología. Este grupo incluye desde "filósofos de sistemas" hasta "ingenieros de sistemas", con una educación balanceada en técnicas cuantitativas, modelos, computación, planificación, etc. 1

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Introduccion a la ingeniería de sistemas

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CONTROL DE LECTURA N˚ 02

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS Antes de entrar de lleno a un tema como este, es conveniente que se trate de disipar la confusión existente acerca del concepto de sistemas. Los especialistas en computación usan ese término con mucha frecuencia. Para ellos, un sistema de cómputo es una combinación de equipo (hardware) y programas (software) que pueden ser utilizados en el desempeño de una tarea. Sin embargo, no se debe generalizar de un sistema de cómputo, a sistemas en general; ni pretender que dichos "sistemas" sean generalmente aplicables fuera de la computación. Es cierto que los diferentes sistemas y los sistemas de cómputo poseen algunas características comunes, pero no debemos tomar las hojas por el árbol.

Los especialistas en investigación de operaciones y sus diferentes ramas cometen un error similar: pretenden dar una solución ideal basada en conceptos matemáticos a los problemas que se les presentan y tienden a la especialización matemática.

Ambos campos, la computación y la investigación de operaciones, son indispensables en la vida de las instituciones modernas. Ojala que las diferentes perspectivas se hagan más claras a través de las páginas de este libro.

METODOLOGÍA DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS Como una consecuencia de la necesidad de planificar, operar y diseñar sistemas cada día más complejos que solucionen los grandes problemas socio-técnicos (1. e., que incluyen variables sociales y técnicas) en los medios académicos e industriales, ha surgido una nueva filosofía o metodología llamada Ingeniería de Sistemas. Se utiliza la palabra "ingeniería" porque su énfasis está en la aplicación de conceptos cuantitativos a problemas concretos, mientras que la palabra "sistema" describe su tendencia a analizar problemas desde un punto de vista global; en este último caso, se presta una atención especial a la interacción entre los diferentes componentes (o subsistemas).del problema. Por ejemplo: cualquier decisión de un funcionario público en una agencia gubernamental se analiza como una acción que afecta no solamente al gobierno mismo y al público directamente, sino también a la relación que existe entre ellos, siendo quizá esta última consideración la de mayor importancia.

La Ingeniería de Sistemas se ha popularizado como una disciplina que pone especial énfasis en la aplicación de las nuevas técnicas de investigación de operaciones. Estas utilizan modelos matemáticos que describen las interacciones entre los componentes del sistema. Tradicionalmente muchas disciplinas han utilizado modelos físicos en experimentos de laboratorio para estudiar el comportamiento de sistemas reales y las características de varios fenómenos físicos. Sin embargo, los modelos físicos de sistemas complejos, tales como la organización de una empresa multinacional, son demasiado taros y difíciles de construir. Los modelos matemáticos son más flexibles y pueden estar bastante apegados a la realidad. En general, cualquier modelo no es más que la representación de la realidad y por consiguiente no incluye todos los aspectos del problema analizado. Sin embargo, un modelo presenta una descripción más concisa del problema y enfatiza los aspectos más importantes del mismo. En general, la Ingeniería de Sistemas es entonces una forma de resolver problemas. La solución es un modelo del sistema, una serie de especificaciones para idear, diseñar e implementar el sistema. En ocasiones la solución es la óptima cuando se considera que satisface un "objetivo" de la mejor forma posible; i. e., óptimamente. Por ejemplo, en un modelo de planeación industrial, una solución óptima podría ser la minimización de costos o la maximización de beneficios, según sea el objetivo deseado. Sin embargo, muchas veces, en problemas complejos existen tantas alternativas o buenas soluciones que quizá es imposible evaluar todas ellas para encontrar la mejor u óptima. En estos casos, la estrategia de la Ingeniería de Sistemas es buscar un compromiso entre la "optimalidad" de la solución y el costo de su obtención.

La metodología de la Ingeniería de Sistemas se puede conceptualizar utilizando una serie de "etapas" conocidas como el ciclo básico de un sistema. Cada etapa se caracteriza por una serie de actividades fundamentales que reciben el nombre de proceso básico de decisión. Las etapas representan la evolución del sistema, desde su planeación inicial, hasta su implementación. La Ingeniería de Sistemas requiere el uso de esta metodología para la planeación y diseño del sistema, así como el uso de técnicas cuantitativas (como la investigación de operaciones) donde sea posible. Todo esto se hace considerando la importancia de las interrelaciones que unen los componentes del sistema.

En la actualidad existen dos tendencias filosóficas dentro de la Ingeniería de Sistemas. Un grupo tiende a enfatizar técnicas matemáticas y analíticas en general, con especial atención en una o dos de las etapas del ciclo de vida del sistema. Este grupo se encarga principalmente del desarrollo de técnicas matemáticas y analíticas, con especial énfasis en algoritmos; generalmente se les atribuye el título de "científicos en sistemas". El segundo grupo es más heterogéneo, y tiende a considerar los aspectos cualitativos del problema, con igual interés en todas las etapas de la metodología. Este grupo incluye desde "filósofos de sistemas" hasta "ingenieros de sistemas", con una educación balanceada en técnicas cuantitativas, modelos, computación, planificación, etc.

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LOS ASPECTOS INTERDISCIPLINARIOS DE UN SISTEMA

La Ingeniería de Sistemas es lo mismo un arte que una ciencia. Su metodología requiere el uso de conceptos económicos, administrativos, sociales, técnicos, etc. El significado de "análisis de sistemas", "teoría de sistemas", "ciencias de sistemas", etc., varía según el criterio de las personas. Todos estos problemas semánticos, filosóficos, etc., son consecuencia primordial de la naturaleza interdisciplinaria de la Ingeniería de Sistemas.

Una definición muy popular dentro de círculos académicos considera la Ingeniería de Sistemas como un grupo de conceptos y técnicas matemáticos que incluyen probabilidad y estadística, teoría de sistemas, teoría de optimización, y algoritmos en general. En realidad, estas solamente son técnicas de la Ingeniería de Sistemas. Muchos de los libros publicados bajo títulos que incluyen las palabras "Ingeniería de Sistemas" hablan solamente de estas técnicas y métodos.

Otra definición que tiende a utilizar conceptos matemáticos considera la Ingeniería de Sistemas como sinónimo de la teoría de información, teoría de control o análisis de redes eléctricas. Como se verá más adelante, es posible modelar el proceso básico de decisión en cada etapa de la metodología de Ingeniería de Sistemas como un sistema de control o información. Esto indica, pues, que estas solamente son técnicas o métodos cuantitativos de la Ingeniería de Sistemas.

Otros definen la Ingeniería de Sistemas como sinónimo de diseño, planeación o administración de un sistema. Estas definiciones son incompletas porque incluyen solamente una "etapa" de la metodología.

Figura 1. Los componentes del sistema.

En general, un sistema es un grupo de elementos interconectados (ver figura 1). Cada elemento o subsistema incluye recursos tales como material, equipo, personal, información, etc. El sistema está "rodeado" normalmente por un ambiente de características físicas, sociales, políticas, económicas y técnicas. El ambiente define las fronteras del sistema. La Ingeniería de Sistemas es, parcialmente, un arte porque no existen procedimientos sistemáticos que determinen exactamente, y en todos los casos donde debe trazarse la frontera entre el sistema y su ambiente, cuales tienen que ser los componentes del sistema, o cual debe ser el objetivo del problema.

La Ingeniería de Sistemas ha tenido éxito comprobado en una gran variedad de disciplinas; sobre todo, en el análisis de sistemas de gran escala, tales como: transporte, planeación urbana, administración y contabilidad, educación, computación, etc. Por otro lado, es difícil decir, en la mayoría de los casos si el punto de vista o enfoque del ingeniero de sistemas, el del humanista, el del ingeniero tradicional, o el del artista, es del más eficaz. Sin embargo, es de gran importancia identificar todos los diferentes aspectos o componentes de un sistema, pues esto permite que el analista pueda criticar y evaluar el problema con más facilidad. Esta es, quizá, la contribución más importante de la Ingeniería de Sistemas.

Por otro lado, la idea de ver un problema en el contexto de un sistema que posee componentes interconectados no es suficiente. Para resolver problemas reales se requiere la aplicación de técnicas especificas (matemáticas, administrativas, psicológicas, etc.) organizadas. El verdadero ingeniero de sistemas deberá conocerlas para poder escoger aquellas que sean las más efectivas para el problema específico al que se enfrenta.

EL CICLO BÁSICO DE UN SISTEMA Para que un sistema sea útil, debe satisfacer una necesidad. Pero el diseñar un sistema para satisfacer la necesidad actual, no es suficiente. Con algunas excepciones, el sistema debe satisfacer la necesidad durante todo un periodo de tiempo; solo así justificara la inversión de tiempo, dinero y esfuerzo. Por esta razón, el sistema debe ser analizado

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desde un punto de vista dinámico. El ciclo básico de un sistema comienza con la identificación de una necesidad, y termina cuando el sistema se hace obsoleto.

Cualquier sistema real tiene un ciclo de vida. Por ejemplo, algunos planificadores de sistemas urbanos han indicado que una ciudad tiene en general un ciclo de vida de 75 años y que necesita renovarse durante este periodo para que no se vuelva obsoleta. Los aviones tienen ciclos de vida de 5 a 10 años; los barcos, de 20 a 30 años; los edificios, de 25 a 40 años y algunas computadoras solamente de 3 a 5 años. Muchas veces no se completa el ciclo de vida anticipado de un sistema por no haberse incluido, durante la planeación original del sistema, suficiente flexibilidad para permitir su máximo desarrollo y uso.

La figura 2 presenta las fases o etapas generales del ciclo de vida de un sistema. Desde un punto de vista muy general, se pueden considerar tres periodos o superetapas: el periodo de planeación, el periodo de adquisición y el periodo de uso.

Para examinar detalladamente el dibujo de la figura 2, emplearemos el concepto "usuario-analista". El ciclo de vida se puede considerar como una serie de actividades de interés para el usuario del sistema y para el creador del sistema (o el analista). El usuario identifica y desarrolla la necesidad y los componentes del sistema y los conceptos requeridos para su operación y mantenimiento. De esta manera, el usuario provee la información para que el analista diseñe. El analista traduce esta información y elabora las etapas de diseño, producción e instalación de un sistema que satisfaga la necesidad identificada por el usuario y que pueda ser operado y mantenido eficazmente.

Todo sistema tiene usuarios y analistas. Si yo, como usuario, deseo que me diseñen y construyan una casa, primero debo consultar a un arquitecto y después a un contratista o ingeniero civil. Ellos son los analistas. Para obtener la casa, debo establecer un dialogo con los analistas para que mis deseos y necesidades se traduzcan en un producto final.

Como se ve en la figura 2, planeación es el periodo inicial del ciclo de un sistema. Durante esta etapa, se identifica la necesidad del sistema, se formulan conceptos tales como las restricciones, el objetivo, etc., y se establecen, si estos son factibles. El resultado de esta etapa es la formulación del sistema y una serie de requerimientos para su diseño e implementación. El periodo de planeación es principalmente responsabilidad del usuario. El es el mejor informado de los recursos disponibles y las necesidades que se deben satisfacer y, por esta razón, también el indicado para sugerir el sistema óptimo o el mejor. El analista, sin embargo, debe trabajar en conjunto con el usuario y traducir a un lenguaje cuantitativo.

El periodo de adquisición consta de todas aquellas etapas que incluyan el diseño, evaluación, producción e instalación del sistema. El periodo de adquisición es principalmente responsabilidad del analista. Él debe transformar los requerimientos definidos durante el periodo de planeación en un modelo del sistema, el cual se utilizara después para construir e instalar el sistema.

El periodo de uso consiste en todas las actividades necesarias para operar y mantener el sistema, incluyendo modificaciones o mejoras periódicas para extender su vida, para satisfacer las necesidades que cambian con el tiempo y finalmente para retirarlo. De nuevo, este periodo es principalmente de la responsabilidad del usuario, de esta manera, el ciclo se completa donde comenzó: con el usuario. Esto implica la generación de nuevos requerimientos y el ciclo comienza de nuevo.

Aunque se diga que la Ingeniería de Sistemas abarca el ciclo de vida completo de un sistema, más Bien tiende a enfatizar el periodo de planeación y la etapa de diseño del periodo de adquisición.

El periodo de planeación inicialmente emplea información sobre la necesidad que se quiere satisfacer con el sistema, los recursos disponibles, el ambiente alrededor del sistema y las restricciones. Esta información inicial o input define las fronteras del sistema. Sigue después la etapa en la cual se identifica y se evalúa el modelo. Consideraciones tales como la eficiencia del sistema son de suma importancia durante esta etapa. Se pueden distinguir tres subetapas:

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Figura 2. Ciclo de vida de un sistema.

a) ¿Cuál es el procedimiento que se debe escoger para satisfacer las restricciones, objetivo, etc., del sistema?

b) ¿Cuál es la mejor forma (el mejor modelo, etc.), de implementar esta metodología? 4

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c) ¿Se justifica la extensión y la modificación de esa metodología?

Por otro lado, cada etapa del ciclo completo de un sistema se implementa utilizando el "proceso básico de decisión" (figura 3). La "entrada" a este proceso es la información necesaria para identificar y definir un modelo. Esta información se obtiene de investigaciones y decisiones hechas en etapas anteriores y experiencia previa del personal. El producto o "salida" de este proceso incluye información más detallada, organizada y exacta de los requerimientos del sistema óptimo para la etapa. La implementación de este "proceso básico de decisión" genera un diseño. Durante los periodos de planeación y adquisición, este diseño consiste en la identificación, descripción, producción e instalación del sistema Óptimo; durante el periodo de uso, el diseño incluye la identificación de las tácticas mejores u "óptimas" para operación y desarrollo del sistema.

Figura 3. El proceso de decisión en cada etapa del ciclo de un sistema.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS

LA TENDENCIA A CUANTIFICAR En la actualidad existen muchas metodologías, algoritmos, técnicas, etc., que se han desarrollado al mismo tiempo que la filosofía de Ingeniería de Sistemas. Técnicas generales de descomposición, identificación de parámetros, simulación, programación matemática y otras, representan en realidad lo "nuevo" u original de la Ingeniería de Sistemas. Churchman, en su libro "The Systems Approach" (1968) se refiere a la obra de Platón "La Republica" como un texto básico de ciencia de sistemas; y esto es cierto. Sin embargo, en la época de Platón no existían técnicas o metodologías que hicieran posible la aplicación o implementación de esta filosofía a sistemas reales.

Probablemente una de las contribuciones más importantes de la Ingeniería de Sistemas de hoy en día es la tendencia a cuantificar el valor de las alternativas, componentes o soluciones del problema. El uso ya mencionado de modelos matemáticos en la Ingeniería de Sistemas obliga al analista a comparar alternativas bajo un criterio o medida de valor común (ya sea que se trate de pacientes atendidos, pesos, etc.). En el caso de planeación de carreteras, por ejemplo, el beneficio de construir una supercarretera o en su lugar, una carretera de terracería y una vía de ferrocarril entre dos poblaciones, deberá ser cuantificado antes de tomar una decisión. Si existen factores políticos reales, también estos se pueden expresar como restricciones en el modelo; y frecuentemente, entre más restricciones existen, más fácil es encontrar el óptimo; pues dichas restricciones reducen el número de posibles soluciones del problema1. En Investigación de Operaciones, el conjunto de posibles soluciones de un problema se llama el "espacio de soluciones factibles". En un problema de gran escala, donde normalmente existen muchas soluciones del problema, ese espacio factible es muy extenso y complejo. Cuando no existen reglas manuales o teoremas para reducir sistemáticamente este espacio, la computadora viene en nuestra ayuda y nos evita una selección exhaustiva entre todas las alternativas.

LA TENDENCIA A RESOLVER PROBLEMAS DE GRAN ESCALA La Ingeniería de Sistemas ha tenido un éxito brillante en aplicaciones a sistemas complejos tales como urbanismo, desarrollo económico, contabilidad, etc. Cuando ha sido necesario obtener resultados numéricos en estos estudios, la computadora se convirtió en el arma principal del ingeniero en sistemas. Esto no significa que se deba utilizar la computadora en todas las aplicaciones de Ingeniería de Sistemas. En todos aquellos casos en los cuales el uso de la misma se haga necesario, desde un punto de vista técnico, se deberá estudiar el problema más a fondo para determinar si el valor de los resultados numéricos justifica el costo de utilizar la computadora.

En las innumerables discusiones sobre la filosofía de "sistemas" actual, se puede ver que muchas personas identifican la Ingeniería de Sistemas con el uso de computadoras para procesar información. Es verdad que una computadora es un sistema y que todos los que la diseñaron debieron pensar desde un punto de vista de sistemas, analizando los componentes de la computadora y las interacciones entre los mismos. Sin embargo, el hecho de que ciertas funciones en un hospital, compañía, o agenda gubernamental estén conectadas a través de un sistema de

1 Claro que en general esto depende del tipo de problema, pero es importante tomar siempre en cuenta esta observación. 5

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información controlado por una computadora, no quiere decir que la organización este utilizando Ingeniería de Sistemas para resolver sus problemas.

Estos comentarios son muy importantes para aclarar la diferencia que existe entre el empleo de una computadora y el uso general de la Ingeniería de Sistemas. En la actualidad los profesionales especializados en ciencias de computación conocen ciertas técnicas de Ingeniería de Sistemas, tales como simulación matemática, cuya implementación, en muchos casos, requiere el uso de una computadora. De la misma manera, el ingeniero en sistemas conoce los aspectos prácticos de una computadora; conocimiento que lo capacita para implementar sus análisis en caso necesario.

Los actuales ingenieros de sistemas tienden a la resolución de problemas de gran escala; o sea, de problemas que constan de muchos componentes, frecuentemente difíciles de identificar y altamente interconectados; esa tendencia no es algo casual, sino el resultado del "constructivismo metódico" característico de la Ingeniería de Sistemas. En otras palabras; el beneficio de sistematizar o estructurar los procedimientos para llegar a tomar decisiones en este tipo de problema, generalmente es mayor que el correspondiente a los casos menos complejos donde varias alternativas y características del sistema son inclusive obvias. En muchos casos se trata simplemente de aplicar la metodología de la Ingeniería de Sistemas y de utilizar sistemáticamente técnicas, inclusive ya clásicas, tales como estadística, probabilidad, etc. En otros casos, sin embargo, será necesario utilizar técnicas nuevas tales como la investigación de operaciones.

OPOSICIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS En cierta forma los métodos e ideas de la Ingeniería de Sistemas van contra los procedimientos empleados durante muchos años en ciertos círculos industriales y gubernamentales. La idea popular ha sido hasta ahora la de emplear a una persona de mucha experiencia, intuición e inteligencia para ocupar puestos ejecutivos. Este ejecutivo, tradicionalmente, examina varios aspectos de su organización o sistema, obtiene datos e informes de su "staff" (consejeros) y decide después, mediante un proceso intuitivo lo que hay que hacer.

Este es un procedimiento "antisistemas", pues una solo persona no siempre puede explicar cuantitativa y explícitamente por que tomó ciertas decisiones; además, en la mayoría de los casos considera que no tiene por qué hacerlo. En realidad, pensamos que esa persona será juzgada según su empeño, cualidades de líder y otros atributos positivos de su personalidad. Sin embargo, nos inclinamos a minimizar el valor representado por el hecho de que la sistematización de procedimientos de decisión tiende generalmente a elaborar un sistema independientemente de una persona en particular; i. e., el ejecutivo intuitivo podrá ser substituido por otra persona que no poseerá necesariamente la misma habilidad innata, pero que conocerá los procesos y reglas de decisión.

La idea antisistema o anti planificación es una realidad: el método pragmático que utiliza la experiencia, la intuición, etc., se opone al método "analítico" (orientado a cuantificar alternativas) de la Ingeniería de Sistemas.

Quizá dos enemigos todavía más serios de la filosofía de sistemas, son los escépticos y los deterministas (Churchman, 1968).

El escéptico cree que nunca podremos entender todos los aspectos de un problema complejo, y a veces ni los más importantes. Por esta razón, juzga que todo lo relativo al análisis de sistemas es un mito y un ejercicio intelectual sin futuro practico. Los detalles del mundo real son un misterio, dice, y por esta razón nos hacemos tontos cuando afirmamos que lo podremos mejorar en su totalidad. Él acepta que si podremos cambiar elementos que pertenezcan a los subsistemas, pero que nunca optimizaremos el sistema completo, porque no conocemos todos sus componentes. Este tipo de persona es un extremista, desde el punto de vista de sistemas. Es verdad que muchos sistemas son muy complejos y que su óptima solución jamás se podrá encontrar; pero, por otro lado, la meta no es siempre obtener esta óptima solución, sino encontrar un balance entre una buena solución y el costo de obtenerla. Los problemas de contaminación del ambiente (aire, agua, etc.), por ejemplo, son muy importantes. Sin embargo, el costo para obtener la solución óptima, en muchos casos, es demasiado alto. En estas circunstancias, el ingeniero de sistemas trata de encontrar la mejor solución que satisfaga las restricciones económicas, políticas, etc., del problema.

Por otra parte, el determinista es una persona que piensa que el hombre no tiene control sobre las fuerzas que mueven al mundo real (hábitos de consumidores, lluvias, terremotos, etc.). Por esta razón, afirma que varias de las etapas del ciclo de vida de un sistema, sobre todo los periodos de planeación y adquisición, son un juego de adivinanzas; porque se utilizan ciertas suposiciones sobre el futuro del sistema y de su ambiente. Este tipo de persona también es un extremista, pues el Ingeniero de Sistemas puede modificar sus proyecciones del futuro a medida que pasa el tiempo. Por ejemplo, en un estudio de planeación de expansión de una empresa, el periodo de planeación podría ser de 20 años. Este estudio recomendaría la política de expansión conveniente para minimizar los costos durante los siguientes 20 años. Sin embargo, es obvio que las proyecciones de datos para los últimos 10 años del periodo de planeación serían más inciertas que las de los primeros 10 años. Para resolver este problema, sin embargo, se podría implementar sucesivamente la expansión durante los primeros x años del periodo de planeación y mejorando cada vez las proyecciones de datos a medida que "se acerca el futuro". Hablaríamos, entonces, de un periodo de implementación y otro de planeación.

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Existen muchos otros argumentos en contra de la filosofía de sistemas y la implementación de su metodología en la vida práctica. No obstante esto, la Ingeniería de Sistemas está revolucionando la manera de analizar y resolver problemas en casi todas las profesiones, incluyendo las ciencias sociales. Entonces ¿Por qué es de interés que se consideren las ideas anti sistemas? Quizá el mayor beneficio es que esto ayuda a entender un conflicto muy real y profundo (sobre todo en países en desarrollo, como México). ¿Qué se le dice a la persona que descubre un conflicto entre los sentimientos morales y la eficiencia del sistema donde vive; o al gobernante interesado en darle buena imagen a su país y en mejorar su efectividad? Bueno, en estos casos el ingeniero de sistemas también es de mucha utilidad, pero su objetivo y restricciones son diferentes ahora, porque se trata de la cuantificación de "satisfacción humana". Cualquier representación analítica de este factor tendría que ser muy subjetiva, pero la Ingeniería de Sistemas ayudaría por lo menos a obtener soluciones cuantitativas. También podría darse el caso de que el problema tuviera tantas restricciones que el espacio factible constara solamente de una solución. En estos casos la contribución sería la formulación del problema (el cual dio automáticamente la solución); además, se ofrecería un análisis de "perturbaciones" que eliminaría ciertas restricciones o cambiaría el valor de ciertas variables para estudiar los efectos en el valor de la función "objetivo" del problema. La anti planificación de la vida real debe ser, por lo tanto, una parte fundamental de la Ingeniería de Sistemas.

LOS REQUISITOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS La Ingeniería de Sistemas abarca, teóricamente, todo el ciclo de vida de un sistema real, desde su planeación hasta su uso y modificación. Sin embargo, en la vida práctica el ingeniero de sistemas es un asesor que hace sugerencias al que tiene la responsabilidad de tomar las decisiones (gerente, director, gobernante, etc.). Las etapas de adquisición y el uso del sistema se llevarían a cabo únicamente si lo desea esa persona responsable. Si el ejecutivo no acepta el plan del ingeniero de sistemas, el trabajo de este último concluye. Es por esto que parte de la función del ingeniero de sistemas es la de convencer que las ideas que sugiere se tomen en cuenta. Esta fase es muy crítica; puesto que es aquí y solamente aquí, donde los beneficios de su esfuerzo se hacen realidad. Es esencial, entonces, que el ingeniero en sistemas presente la solución del problema en una forma tal que el gerente o gobernante pueda entenderla. Pero muchas veces esto no es suficiente, se necesita tener el respaldo de este ejecutivo (o usuario del sistema) desde el comienzo del análisis; lo cual solamente se puede obtener si el ejecutivo es incluido activamente en la formulación del problema y en la evaluación de la solución (o soluciones). Los consejos del ejecutivo pueden ser de mucha utilidad para evitar errores potencialmente serios en el modelo o en la implementación del estudio. Cantidad de ejemplos reales se podrían dar en que esta falta de "comunicación" entre el analista y el usuario, ha retardado por varios años el uso de la filosofía de sistemas en toda una disciplina.

Por otra parte, un ejecutivo de una empresa grande jamás tendrá el tiempo de aprender todos los detalles del modelo y de los algoritmos desarrollados por el ingeniero de sistemas para resolver el problema. Por ejemplo, sería casi imposible que el gerente aprendiera en una semana todos los detalles del cálculo de variaciones o de la identificación de perímetros. Es imperativo, pues, documentar el estudio de tal manera que el usuario del sistema no tenga que conocer todos los detalles técnicos. El usuario deberá entender, sin embargo, los parámetros críticos del modelo, sus ventajas y sus desventajas. También es necesario enfatizar que muchas veces los objetivos de un sistema cambian; en estos casos, la adaptabilidad y flexibilidad del modelo y algoritmos son de suma importancia y el usuario deberá estar consciente de esto.

Es muy importante hacer notar que la Ingeniería de Sistemas no está diseñada para reemplazar las filosofías y técnicas clásicas utilizadas por el ejecutivo que ha tornado las decisiones durante los años anteriores. La Ingeniería de Sistemas viene a estructurar el uso de una serie de técnicas y herramientas clásicas y de algunas nuevas (tales como la computación, electrónica y la investigación de operaciones), con el propósito de ayudar a quien toma las decisiones a satisfacer sus objetivos más eficientemente. En términos más específicos: un modelo matemático o una computadora no deben reemplazar las actividades de una empresa; por el contrario, deben complementarlas para que ellas se desarrollen mejor.

LA INGENIERÍA DE SISTEMAS ANTE LA TOMA DE DECISIONES La Ingeniería de Sistemas se relaciona directamente con el problema de tomar decisiones. ¿Por qué? Ya se dijo que la Ingeniería de Sistemas es tanto un arte como una ciencia; ambos aspectos son igualmente importantes para el análisis del proceso de tomar decisiones. Una técnica estrictamente sistemática (o matemática), o una estrictamente cualitativa, jamás podrán incluir todos los aspectos complejos de tomar decisiones en general, pues dichos aspectos incluyen factores tangibles, intangibles, conocidos, desconocidos, etc. El enfoque de sistemas, por otra parte, trata de incluir todos estos aspectos cuando enfatiza la representación cuantitativa de los mismos, así como de sus interrelaciones. ¿Siempre se tiene éxito? No necesariamente; sobre todo si no existe suficiente información acerca del sistema. Sin embargo, en última instancia, lo más valioso de la Ingeniería de Sistemas en estas circunstancias es el "enfoque" de sistemas, porque dicho enfoque proporciona al ejecutivo un panorama global del problema dentro del contexto de su ambiente.

¿Hay algo especial en lo que respecta a la manera de pensar que utiliza siempre el concepto de "sistema"? Si lo hay: es una filosofía que se enfoca al análisis y estructuración de los diferentes componentes o subsistemas del problema antes de tratar de resolverlo. Esto se opone por completo a la manera común de atacar un problema; es decir, a la manera que, desde un principio, toma los aspectos ya conocidos y "naturales" del sistema, trata de resolverlos y

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luego hace lo mismo con los otros componentes o aspectos de los sistemas que sean menos obvios. Por consiguiente, según la Ingeniería de Sistemas, no debemos decir que México está lleno de problemas de pobreza, salud, educación, etc., simplemente porque estos son los problemas que todos los mexicanos conocen. Debemos preguntarnos primero, como conceptualizamos ese sistema (México), lo cual depende de nuestro conocimiento de México en la realidad. Esto determinará la manera de cómo podremos describir el sistema. Únicamente después de que estemos conscientes de este importante concepto deberemos comenzar el análisis del problema.

Por otro lado, el argumento del pesimista, quien asegura que el ingeniero de sistemas siempre suboptimizará y jamás obtendrá las mejores soluciones a los problemas del mundo, tiene que ser admitido. Sin embargo, si el ingeniero de sistemas admite ese argumento, no reconocerá que sea un error propio de su profesión solamente puesto que todas las "mejores" decisiones o soluciones de cualquier problema son subóptimas, independientemente de las técnicas o filosofías utilizadas. La idea más bien deberá ser la de mejorar lo más posible las decisiones (soluciones) que se realizan en la actualidad. Naturalmente habrá que tomar en cuenta las limitaciones humanas.

¿Qué es un ingeniero de sistemas? ¿Es acaso un planificador, un científico o un filósofo? ¿Está libre de error y critica simplemente porque analiza todo el sistema y su ciclo de vida? La experiencia dice que no hay expertos en todas las técnicas de la Ingeniería de Sistemas. Los ingenieros de sistemas simplemente tratan de implementar la filosofía general de sistemas utilizando técnicas cuantitativas (simples o complejas) para satisfacer un objetivo bien definido y formulado en cooperación con el cliente. Experiencia y conocimientos de la materia, como en toda profesión, son requisitos necesarios para ser efectivo; pero en este caso, no se resuelven problemas de cierto tipo ni en cierta área. Por consiguiente, es de igual importancia conocer el área de aplicación y los aspectos físicos del problema. Esto sugiere que la Ingeniería de Sistemas no es una especialidad, sino una generalidad; pues cada vez que se resuelve un problema, se aprende algo de una nueva disciplina o profesión (contabilidad, ingenierías clásicas, agricultura, comercio, etc.). Además, las técnicas de la Ingeniería de Sistemas (modelación, optimización, etc.), son tan numerosas y tan amplias, que en cada aplicación se aprende algo nuevo de ellas. Los obstáculos contra el análisis de sistemas son muchos también, pero esta dificultad queda incluida dentro del "sistema".

Existen muchas interpretaciones, definiciones y usos de la mayoría de los conceptos de la Ingeniería de Sistemas. Posiblemente esté ocurriendo el mismo tipo de fenómeno de las décadas de 1950-1960 y 1960-1970, cuando los conceptos de la idea general de la "cibernética" y de la "electrónica", respectivamente, hicieron un impacto tan fuerte en el mundo industrial y gubernamental, que aun las revistas populares y la radio hablaban sobre ellas, con la distorsión consecuente de muchos de los beneficios y aplicaciones reales de esas disciplines.

En la actualidad, la palabra "sistemas" tiene un magnetismo tal, que tanto las críticas de sus oponentes como las "dudosas" cualidades de magia atribuidas por algunos seguidores fanáticos, son laudables si a su interpretación misma se aplica el enfoque de "sistemas".

¿Que técnicas y herramientas de la Ingeniería de Sistemas son las más útiles y eficientes? La respuesta exacta a esta pregunta depende del tipo de aplicación específica. Herramientas tales como la computadora, los modelos matemáticos, los algoritmos, etc., han hecho posible que en los últimos años se implementen muchos de los resultados de la metodología de la Ingeniería de Sistemas. Si el gran filósofo Platón hubiera tenido a su disposición estas técnicas, además de su obra La Republica, posiblemente hubiera escrito también una obra sobre como representar cuantitativamente su modelo utópico de una sociedad, para poder estudiar los problemas sociales de su época.

REFERENCIA Cárdenas, M. (1983). La Ingeniería de sistemas: Filosofía y técnicas. México: Limusa.

CUESTIONARIO ¿Cómo aplicaría el ciclo básico de un sistema en ..

• Un proyecto de sistemas de información,

• Un proyecto para construir en un sistema de seguimiento satelital?

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