Modelado Estructural - SISTEMAS

CONCEPTO DE SISTEMAS

La palabra sistemas tiene muchas connotaciones "conjunto de elementos interdependientes e interactuantes; grupo de unidades combinadas que forman un todo organizado. El ser humano, por ejemplo es un sistema que consta de varios órganos y miembros; sólo cuando estos funcionan de un modo coordinado el hombre es eficaz. De igual manera, se puede pensar que la organización es un sistema que consta de varias partes interactuantes". En realidad, el sistema es "un todo organizado o complejo; un conjunto o combinación de cosas o partes que forman un todo complejo o unitario".

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS

El aspecto más importante del concepto sistema es la idea de un conjunto de elementos interconectados para formar un todo que presenta propiedades y características propias que no se encuentran en ninguno de los elementos aislados. Es lo que denominamos emergente sistémico: una propiedad o característica que existe en el sistema como un todo y no en sus elementos particulares. Del sistema como un conjunto de unidades recíprocamente relacionadas, se deducen dos conceptos: propósito (u objetivo) y globalismo (o totalidad. Esos dos conceptos reflejan dos características básicas de un sistema

Propósito u objetivo: todo sistema tiene uno o varios propósitos u objetivos. Las unidades o elementos (u objetos), así como las relaciones, definen una distribución que trata siempre de alcanzar un objetivo.

Globalismo o totalidad: Todo sistema tiene naturaleza orgánica; por esta razón, una acción que produzca cambio en una de las unidades del sistema, muy probablemente producirá cambios en todas las demás unidades de este. En otra palabra cualquier estimulo en cualquier unidad del sistema afectara a todas las demás unidades debido a la relación existente entre ellas. El efecto total de esos cambios o modificaciones se presentará como cualquier ajuste de todo el sistema, que siempre reaccionara globalmente a cualquier estimulo producido en cualquier parte o unidad. Entre las diferentes partes del sistema existe una relación de causa y efecto. De este modo, el sistema experimenta cambios y ajuste sistemático es continuo, de lo cual surgen dos fenómenos: La entropía y la homeostasis.

La delimitación de un sistema depende del interés de la persona que pretende analizarlo. Por ejemplo, una organización podrá entenderse como sistema o subsistema o incluso como macrosistema dependiendo del análisis que se quiera hacer: que el sistema tenga un grado de autonomia mayor que el subsistema y menor que el macrosistema. Por tanto, es una cuestión de enfoque. Así, un departamento puede considerarse un sistema compuesto de varios subsistemas (secciones o sectores) e integrado en un macrosistema (la empresa), y también puede considerarse un subsistema compuesto de otro subsistema (secciones o sectores), que pertenece a un sistema (la empresa) integrado a un macrosistema (el mercado o la comunidad). Todo depende de la forma que se haga el enfoque.

El sistema total está representado por todos los componentes y relaciones necesarios para la consecución de un objetivo, dado cierto número de restricciones. El objetivo del sistema total define la finalidad para la cual fueron ordenados todos los componentes y relaciones del sistema, mientras que las restricciones son limitaciones que se introducen en su operación y permiten hacer explicita las condiciones bajo las cuales deben operar. Generalmente, el termino sistema se utiliza en el sentido de sistema total.

Los componentes necesarios para la operación de un sistema total se denominan subsistemas, formados por la reunión de nuevos subsistemas más detallados. Así, tanto la jerarquía de los sistemas como el número de subsistemas dependen de la complejidad intrínseca del sistema total. Los sistemas pueden operar simultáneamente en serie o en paralelo. No hay sistemas fuera de un medio especifico (ambiente): existen en un medio y son condicionados por el medio (ambiente) que es todo lo que existe afuera, alrededor de un sistema, y tiene alguna influencia sobre la operación de este. Los límites (fronteras) definen que es el sistema y cuál es el ambiente que lo envuelve.

TIPOS DE SISTEMAS

Existe una gran diversidad de sistemas y una amplia gama de tipologías para clasificarlos, de acuerdo con ciertas características básicas.

En cuanto a su constitución, los sistemas pueden ser físicos o abstractos:

Sistemas físicos: compuestos de equipos, maquinarias y objetos y elementos reales. En resumen, están compuestos de hardware. Pueden describirse en términos cuantitativos de desempeño.

Sistemas abstractos: compuestos de conceptos, planes, hipótesis e ideas. Los símbolos representan atributos y objetos que muchas veces sólo existen en el pensamiento de las personas. En resumen, cuando se componen de software.

En realidad, hay complementariedad entre sistemas físicos y sistemas abstractos: los primeros (maquinas, por ejemplo) necesitan un sistema abstracto (programación) para operar y cumplir sus funciones. Lo recíproco también es verdadero: los sistemas abstractos sólo se vuelven realidad cuando se aplican en algún sistema físico. Hardware y software se complementan.

En el ejemplo de una escuela que necesita salones de clase, pupitres, tableros, iluminación, etc. (sistema físico), para desarrollar un programa de educación (sistema abstracto) o de un centro de procesamiento de datos, donde el equipo y los circuitos procesan programas de instrucciones para computador.

En cuanto a su naturaleza, los sistemas pueden ser cerrados o abiertos:

Sistemas cerrados: no presentan intercambios con el ambiente que los rodea pues son herméticos a cualquier influencia ambiental. Los sistemas cerrados no reciben ninguna influencia del ambiente ni influyen en este. No reciben ningún recurso externo ni producen algo para enviar afuera. Los autores han denominado sistema cerrado a aquellos sistemas cuyo comportamiento es totalmente determinista y programado, y operan con muy pequeño intercambio de materia y energía con el ambiente.

Sistemas abiertos: presentan relaciones de intercambio con el ambiente a través de entradas (insumos) y salidas (productos). Los sistemas abiertos intercambian materia y energía con el ambiente continuamente. Son eminentemente adaptativos, pues para sobrevivir deben readaptarse constantemente a las condiciones del medio. Mantiene un juego reciproco con las fuerzas del ambiente y la calidad de su estructura se optimiza cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximándose a una operación adaptativa. La adaptación es un proceso continuo de aprendizaje y auto organización.

PROPIEDADES DE LOS SISTEMAS

La entropía de un sistema es el desgaste que el sistema presenta por el transcurso del tiempo o por el funcionamiento del mismo. Los sistemas altamente entrópicos tienden a desaparecer por el desgaste generado por el proceso sistémico.

En un sistema cerrado la entropía siempre debe ser positiva. Sin embargo en los sistemas abiertos biológicos o sociales, la entropía puede ser reducida o mejor aún transformarse en entropía negativa, es decir, un proceso de organización más completa y de capacidad para transformar los recursos. Esto es posible porque los sistemas abiertos los recursos utilizados para reducir el proceso de entropía se forman del medio externo.

Homeostasis y entropía: la homeostasis es la propiedad de un sistema que define su nivel de respuesta y de adaptación al contexto. Es el nivel de adaptación permanente del sistema o su tendencia a la supervivencia dinámica. Los sistemas altamente hemostáticos sufren transformaciones estructurales en igual medida que el contexto sufre transformaciones, ambos actúan como condicionantes del nivel de evolución.

Por el contrario los sistemas de permeabilidad casi nula se denominan sistemas cerrados.

Permeabilidad de un sistema: mide la interacción que este recibe del medio, se dice que a mayor o menor permeabilidad del sistema el mismo será más o menos abierto.

Centralización y descentralización: se dice que es centralizado cuando tiene un núcleo que comanda a todos los demás, y estos dependen para su activación del primero, ya que por sí solos no son capaces de generar ningún proceso por el contrario los sistemas descentralizados son aquellos donde el núcleo de comando y decisión está formado por varios subsistemas. En dicho caso el sistema no es tan dependiente sino que puede llegar a contar con subsistemas que actúan de reservas que solo se ponen en funcionamiento cuando falla el sistema que debería actuar en dicho caso.

Adaptabilidad: es la propiedad que tiene un sistema de aprender y modificar un proceso, un estado o una característica de acuerdo a las modificaciones que sufre el contexto. Esto se logra a través de un mecanismo de adaptación que permita responder a los cambios internos y externos a través del tiempo. Para que un sistema pueda ser adaptable debe tener y fluido intercambio con el medio en el que se desarrolla.

Mantenibilidad: es la propiedad que tiene un sistema de mantenerse en funcionamiento. Para ello utiliza un mecanismo de mantenimiento que aseguren que los distintos subsistemas están balanceados y que el sistema total se mantiene en equilibrio con su medio.

Estabilidad: se dice que es estable cuando se mantiene en equilibrio a través del flujo continuo de materiales, energía e información la estabilidad ocurre mientras los sistemas pueden mantener su funcionamiento y trabajen de manera efectiva.

Un sistema armónico: es aquel que sufre modificaciones en su estructura, proceso o características en la medida que el medio se lo exige y es estático cuando el medio también lo es.

Armonía: es la propiedad de los sistemas que mide el nivel de compatibilidad con su medio o contexto.

Optimización: modificar el sistema para lograr el alcance de los objetivos.

Sub-optimización: es el proceso inverso, se presenta cuando el sistema no alcanza sus objetivos por las restricciones del medio y los mismos son excluyentes, en dicho caso se deben restringir los alcances de los objetivos o eliminar los de menor importancia si estos son excluyentes con otros más importantes.

Éxito: el éxito de los sistemas es la medida en que los mismos alcanzan sus objetivos. La falta de éxito exige una revisión del sistema ya que no cumplen con los objetivos propuestos para el mismo, de modo que se modifique dicho sistema de forma tal que pueda alcanzar los objetivos determinados.

LIMITES DE LOS SISTEMAS

Los sistemas consisten en totalidades, por lo tanto, son indivisibles. Poseen partes y componentes, en algunos de ellos sus fronteras o límites coinciden con discontinuidades entre estos y sus ambientes, pero corrientemente la demarcación de los límites queda en manos de un observador. En términos operacionales puede decirse que la frontera es aquella línea que separa al sistema de su entorno y que define lo que le pertenece y lo que fuera de él.

Cada sistema tiene algo interior y algo exterior así mismo lo que es externo al sistema, forma parte del ambiente y no al propio sistema. Los límites están íntimamente vinculados con la cuestión del ambiente, lo podemos definir como la línea que forma un círculo alrededor de variables seleccionadas tal que existe un menor intercambio con el medio.

Cada sistema mantiene ciertas fronteras que especifican los elementos que quedan incluidos dentro del mismo, por eso dichos límites tienen por objetivo conservar la integración de los sistemas, evitar que los intercambios con el medio lo destruyan o entorpezcan su actividad.