Teoría General de Sistemas

Unidad I. Tema I.

“Concepto de Sistema”

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Antecedentes de la Teoría general de sistemas

La teoría de sistemas es un campo interdisciplinario de la ciencia, para el estudio de los sistemas complejos en la sociedad, la naturaleza y la Tecnología

La teoría de sistemas como área de estudio se desarrolló en la década de 1950, al terminar la segunda guerra mundial, derivada de los trabajos de Karl Ludwig von Bertalanffy y otros

Enfoque de Sistemas.

Los métodos de pensamiento tradicional se enfocan más en la identificación de las partes y no tanto en la interacción que hay entre ellas

Ya no es útil pensar en términos “lineales”, ya que los sistemas son complejos, dinámicos y con distintos niveles.

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Definición de sistema

1. Un sistema es una serie de elementos que funcionan en conjunto para alcanzar uno o varios objetivos comunes, al aceptar una entrada, procesarla y producir una salida de manera organizada.

2. Un sistema es un conjunto de elementos dinámicamente relacionados que realizan una actividad para alcanzar un objetivo.

Muchas cosas en la vida real se comportan como sistemas: Una organización, compañía o un área funcional. Un programa Un ser humano Un artefacto (computadora, televisión, celular, etc.)

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Sistema

El punto clave para comprender lo que es un sistema, está en observar que éstos están constituidos por las relaciones entre los diversos elementos del mismo.

Es decir: puede existir un conjunto de objetos, pero si estos no están relacionados no constituyen un sistema.

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Elementos de un sistema

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Objetivo de un sistema

El objetivo de un sistema es la razón de su existencia. Por ejemplo:

El objetivo de una empresa es la generación de utilidades El sistema de encendido de un automóvil tiene el claro propósito

de quemar el combustible para crear la energía que emplean los demás sistemas del automóvil.

Existe un sistema legislativo, para estudiar los problemas que enfrentan los ciudadanos y aprobar la legislación que los resuelva.

La universidad como sistema, cuenta con varios objetivos: Generar profesionistas de calidad Generar conocimiento de calidad

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Entrada

Entrada, es un término que denota ya sea la inserción o los cambios que se colocan en un sistema, y que a su vez activa/modifica un proceso.

Usualmente se asocia con otros términos. Por ejemplo: campo de entrada, variable de entrada, parámetro de entrada, valor de entrada, señal de entrada, dispositivo de entrada, etc.

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Entradas

Las entradas de un sistema pueden ser: materiales y componentes en bruto; energía en forma de fuerza eléctrica; datos en forma de demanda del mercado, acciones de la

competencia, actividad económica y datos afines; dinero.

Una empresa actúa sobre las entradas anteriores por medio de un sistema de personas, máquinas e instalaciones para obtener salidas.

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Proceso

Un proceso es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente) con un fin determinado.

Este término tiene significados diferentes según la rama de la ciencia o la técnica en que se utilice.

Por ejemplo: Un proceso de negocio es un conjunto de tareas relacionadas de forma lógica, llevadas a

cabo para lograr un resultado de negocio definido. Cada proceso de negocio tiene sus entradas, funciones y salidas. Por ejemplo, el proceso de compra/venta.

Un Proceso productivo consiste en transformar entradas (insumos) en salidas, (bienes o servicios) por medio del uso de recursos físicos, tecnológicos, humanos, etc. Un proceso productivo incluye acciones que ocurren en forma planificada, y producen un cambio o transformación de materiales, objetos o sistemas, al final de los cuales obtenemos un producto.

En la informática, un proceso es un concepto manejado por los sistemas operativos, y que está compuesto por las instrucciones de un programa destinadas a ser ejecutadas por el microprocesador, su estado de ejecución en un momento dado, su memoria de trabajo y otras informaciones.

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Proceso

Ejemplos:

1. En una fábrica, un obrero recibe una hoja de metal, la pone en la prensa troqueladora y opera la prensa para producir una pieza de metal formada y perforada. Es un proceso aislado en el proceso global de la producción.

2. En un sistema de información de mercadotecnia se suman, por un proceso de adición, los informes de ventas individuales a las ventas totales. Se trata de un proceso individual entre muchos del sistema de información global de la empresa.

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Proceso

El concepto de proceso es sinónimo de transformación El proceso total de un sistema es el resultado neto de

todas las actividades que convierten las entradas en salidas.

El proceso total en realidad se compone de muchos procesos pequeños.

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Salidas

Las salidas de los sistemas son los resultados que se obtienen de procesar las entradas.

Al igual que las entradas estas pueden adoptar la forma de productos, servicios e información.

Las salidas son el resultado del funcionamiento del sistema o, alternativamente, el propósito para el cual existe el sistema.

Las salidas de un sistema pueden convertirse en entrada de otro, que las procesarán para convertirlas en otra salida, repitiéndose este ciclo indefinidamente.

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Estructura de los sistemas

La estructura de un sistema es el conjunto de relaciones entre los objetos y atributos de los objetos de un sistema.

El grado en que los elementos funcionan juntos para alcanzar los objetivos totales sirve asimismo para definir su estructura.

Aunque tendemos a pensar en sistemas cuyos elementos trabajan total y armoniosamente para la consecución de metas comunes, hay pocos que verdaderamente funcionan de esa manera.

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Estructura de los sistemas (Tipos de relaciones)

1. Relaciones disfuncionales. Estas pueden presentarse a raíz de fenómenos naturales, atributos antagónicos o conflictos organizacionales. Por ejemplo, los departamentos de producción y mercadotecnia tal vez no coincidan en los programas de producción, en los inventarios o en el servicio a clientes.

2. Relaciones parasitarias. Son aquellas en que uno aprovecha los recursos del otro sin dar nada a cambio. Por ejemplo, en Estados Unidos hay algunas comisiones gubernamentales cuyos miembros reciben un sueldo y lo único que hacen es reunirse una vez por año.

3. Relaciones simbióticas. Se presentan entre organismos u organizaciones diferentes que satisfacen mutuamente sus necesidades. Por ejemplo, el garrapatero que vive de las vacas y que devora garrapatas, con lo cual satisface la necesidad de eliminarlas del cuerpo de ese animal. He aquí otro ejemplo: una compañía y sus vendedores se necesitan mutuamente y colaboran en una relación simbiótica.

4. Relaciones sinergéticas. Estas relaciones existen a veces entre los subsistemas y los elementos; se refuerzan entre sí en la obtención de objetivos comunes.

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Subsistemas

Un subsistema no es más que un sistema dentro de otro sistema. Este concepto implica que los sistemas existen en más de un nivel;

es decir, en una jerarquía El sistema en la jerarquía que más nos interesa estudiar o controlar

suele llamarse "el sistema". Así, los sistemas más pequeños incorporados al sistema en

estudio, reciben el nombre de subsistemas. Esta distinción tiene importantes implicaciones en la práctica

respecto a la optimización y al "enfoque de sistemas“.

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Subsistemas

Por ejemplo: Un automóvil es un sistema formado por sistemas menores tales

como: el sistema del motor, el sistema de la carrocería y el sistema de la suspensión.

Cada uno de estos sistemas se compone de sistemas de un nivel más bajo. Por ejemplo, el sistema del motor tiene:

una combinación de un sistema de carburador, un sistema generador de electricidad, un sistema de bombeo de combustible, etc.

Estos sistemas podrían subdividirse en sistemas de un nivel todavía más bajo o partes elementales o componentes.

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Frontera

Separa al entorno del sistema. La función de la frontera es controlar cuidadosamente las entradas y las salidas. Las características de la frontera varían si el sistema es físico, abstracto o social. En los sistemas abstractos, se define por el observador, es decir, la frontera puede ser subjetiva

El concepto de frontera de un sistema permite concentrarse y estudiar un sistema particular dentro de una jerarquía de sistemas. Como ya se ha dicho, la frontera de un sistema puede existir en forma física o conceptual.

La función principal de una frontera consiste en su capacidad de FILTRAR las entradas provenientes del ambiente y las salidas enviadas a él.

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Frontera

Por ejemplo si consideramos a la ciudad como “el sistema” y la consideramos como parte del sistema gubernamental nacional, vemos que las fronteras de la ciudad son físicas, conocidas y legales. Las fronteras físicas se identifican en un mapa, y todos los componentes físicos

del sistema urbano quedan simplemente circunscritos en el mapa. Los flujos que llegan a través de la frontera física son entradas procedentes del

ambiente e incluyen el flujo de personas, vehículos y hasta animales. El suministro de agua potable, la energía eléctrica y las variaciones

climatológicas son ejemplos menos evidentes de entradas. Las salidas pertenecen a la misma categoría.

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Retroalimentación

La retroalimentación (o feedback) es un proceso por el que una cierta proporción de la salida de un sistema se redirige de nuevo a la entrada.

Esto se da frecuentemente en el control del comportamiento dinámico del sistema. Los ejemplos de la retroalimentación se pueden encontrar en la mayoría de los sistemas complejos, tales como ingeniería, arquitectura, economía, y biología

Desde el punto de vista social y psicológico, la retroalimentación es un proceso de compartir observaciones, preocupaciones y sugerencias, con la intención de recabar información, a nivel individual o colectivo, para intentar mejorar el funcionamiento de una organización o de cualquier grupo formado por seres humanos.

La realimentación negativa tiende a reducir la señal de salida o a reducir la actividad.

La realimentación positiva tiende a aumentar la señal de salida, o actividad

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Ejemplos

Ejemplos de retroalimentación negativa Un automóvil conducido por una persona en principio es un sistema

retroalimentado negativamente; ya que si la velocidad excede la deseada, como por ejemplo en una bajada, se reduce la presión sobre el pedal, y si es inferior a ella, como por ejemplo en una subida, aumenta la presión, aumentando por lo tanto la velocidad del automóvil.

Un sistema de calefacción está realimentado negativamente, ya que si la temperatura excede la deseada la calefacción se apagará o bajará de potencia, mientras que si no la alcanza aumentará de fuerza o seguirá funcionando.

Ejemplos de realimentación positiva En un sistema electrónico. Los dispositivos semiconductores conducen mejor la

corriente cuanto mayor sea su temperatura. Sin embargo, si éstos se calientan en exceso, conducirán mejor, por lo que la corriente que los atraviese será mayor porque se seguirán calentando hasta su destrucción si no se evita con algún otro dispositivo que limite o impida el paso de corriente.

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Mecanismo de control

Los sistemas trabajan mejor cuando se encuentran dentro de ciertos niveles de aceptables. El mecanismo de control de un sistema contiene los siguientes componentes: Estándares: Sirven para conocer cuales son los niveles de desempeño

aceptables para el sistema. Ejemplos: Objetivos de ventas o de producción Cantidad de personas inscritas en una carrera Temperatura de un organismo o mecanismo

Un método: sirve para medir el desempeño actual. Encuestas, reportes, señales.

Retroalimentación: La retroalimentación se da en este caso al comparar el desempeño actual (salidas) contra los estándares y detectar las diferencias.

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Mecanismo de control

Por ejemplo: En un sistema físico, tal como un sistema de calefacción, el

mecanismo de control puede ser el termostato, que regula la temperatura generada y monitorea la temperatura del ambiente mediante sensores.

En un sistema de manufactura, los recursos de entrada son las materias primas, que se transforman en productos terminados o servicios por el proceso de manufactura. El mecanismo de control es la gerencia de la empresa, los objetivos son las metas que tiene la compañía y el ciclo de retroalimentación es el flujo de información hacia y desde la gerencia.

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Mecanismo de control

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OBJETIVOSOBJETIVOS

MECANISMO DE CONTROL

MECANISMO DE CONTROL

TRANSFORMACIÓN ÓPROCESAMIENTO

TRANSFORMACIÓN ÓPROCESAMIENTOENTRADASENTRADAS SALIDASSALIDAS

OBJETIVOSOBJETIVOS

MECANISMO DE CONTROL

MECANISMO DE CONTROL

TRANSFORMACIÓN ÓPROCESAMIENTO

TRANSFORMACIÓN ÓPROCESAMIENTOENTRADASENTRADAS SALIDASSALIDAS

Sistema

Ajustes

Retroalimentación

Método de medición

Estándares

Interfaz

Una interfaz es una conexión entre dos sistemas, es la región de contacto entre ellos.

La interfaz más común entre el hombre y la computadora es el sistema de ventanas y menús, mejor conocida como Interfaz Gráfica de Usuario (o GUI por sus siglas en inglés).

La propia computadora se interconecta con su sistema de energía por medio del cable eléctrico conectado al sistema de energía eléctrica doméstico.

En un sistema de información, la salida de un sistema ha de tener una forma aceptable para el sistema con el que establece una conexión.  

Por ejemplo, en un sistema de información de mercadotecnia, la interfaz entre él y el de producción son los pronósticos de ventas. Estos deben tener una forma aceptable para el departamento de producción de modo que éste pueda programar las operaciones.

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Interfaz

Ejemplos de interfaces entre sistemas en pueden ser: Un control remoto. El teclado y el ratón. Un cable de red o de impresora El lenguaje El Wiimote o el Kinect

Ejemplos empresariales Un archivo de recursos humanos con la lista de personal de la empresa Un archivo del sistema de nómina con los salarios de los empleados

para un sistema bancario El reporte de pedidos de un cliente

Ejemplos de ciencia ficción Un cable conectado directamente al cerebro humano

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