La dinámica de sistemas

La dinámica de sistemas

Ideas fundamentales

1

Introducción

• La Dinámica de Sistemas es un enfoque para interpretar la realidad

• No existe una forma “correcta ” de representar a la realidad

• Ya se observó en los vídeos qué significa sistemas: “es una colección de elementos interactuando”

• La realidad es compleja y variante por lo que recurrimos a modelos mentales para resolver problemas

2

Introducción

• Los modelos mentales no siempre nos acercan a la solución del problema planteado

3

Introducción

• Lynda Applegate dice que los ordenadores están diseñados para tratar información de un modo secuencial pero no funciona bien para tareas complejas, no estructuradas, que implican intuición, creatividad y discernimiento

• La Dinámica de Sistemas encuentra sus aplicaciones en entornos complejos donde intervienen las decisiones del ser humano que suelen guiarse por la lógica

4

Introducción

• La intuición no es fiable cuando se abordan problemas complejos

• La Dinámica de Sistemas puede mostrar las consecuencias dinámicas de las interacciones entre componentes del sistema

• ¿Por qué la intuición puede fallar?

• Las imágenes mentales que se tienen de los sistemas como una formulación explícita en una computadora obliga a examinar, formalizar y precisar las imágenes mentales

5

Introducción

• El lenguaje matemático enunciados explícitamente no da lugar a dudas a la ambigüedad

• Un modelo de dinámica de sistemas es más explícito que un modelo mental, tanto sus hipótesis como sus interrelaciones entre elementos son susceptibles de discusión y revisión

6

Introducción

• Podemos enunciar dos tipos de modelos:

– Modelos de predicción: situación futura

– Modelos de gestión: pretenden establecer comparaciones igualmente útiles

• ¿dónde ubicamos a la Dinámica de Sistemas?

7

Interpretación de un sistema

• Un primer paso consiste en “…definir los elementos que intervienen en el sistema y las posibles interrelaciones que existen entre ellos”

• Otro paso es “comprender las causas estructurales que provocan el comportamiento del sistema” (objetivo de la Dinámica de Sistemas)

• Ver: ¿qué acciones efectuadas sobre el sistema atenúan el comportamiento en el sistema?

8

Enfoque de los sistemas dinámicos

• Tiene un enfoque a largo plazo, ¿cuál serían las ventajas?

• Una idea es identificar las principales causas de los posibles cambios, lo cual es facilitado por una correcta selección de variables.

• Lo anterior considerar el conjunto de mecanismos capaces de explicar las alteraciones de las principales variables del sistema.

9

Dinámica de sistemas: claves

• Permite la construcción de modelos tras un análisis de los elementos del sistema.

• Permite la búsqueda de conocimiento de la evolución a largo plazo del sistema.

• Se centra en el análisis de la lógica interna y las relaciones estructurales en el modelo.

10

Metodología para construcción del modelo

1. Identificación del problema

2. Descripción de los objetivos del estudio

3. Recolección de información de los expertos en el tema: datos preliminares

4. Referencia histórica

5. ¿se justifica el modelo de simulación?¿la estadística y la intuición no son suficientes?

11

Definiciones

• Si el problema está claramente descrito, ahora es momento de ver la realidad como un sistema

• Sistema: conjunto de elementos relacionados entre sí de tal forma que un cambio en un elemento afecta al conjunto de todos ellos.

• Idea: es más fácil y efectivo para solucionar un problema actuar sobre las relaciones entre los elementos, que modificar los elementos. Usar papel y lápiz.

12

Estrategias para modelar un sistema

• Proponer alguna acción práctica que sea eficaz • Contener el mínimo número de elementos

posible • Iniciar con un modelo pequeño con pocos

elementos e ir aumentando los elementos gradualmente y al final quitar aquellos que no intervienen en el problema

• Expandir y simplificar el modelo según sea necesario

• Regla: un modelo que se explica sus aspectos esenciales en 10 minutos es el tamaño final

13

Diagrama causal

• Es un diagrama que recoge los elementos clave del Sistema y las relaciones entre ellos

– La estructura básica del sistema lo define la repetitividad de la Referencia histórica (información de los elementos que la integran)

• Es un gráfico en el que se representan las relaciones entre las variables afectadas por flechas

14

Diagrama causal

• La flechas se acompañan de un signo (+ o -) que indica el tipo de influencia ejercida por una variable sobre la otra.

– Signo + indica que un cambio en la variable origen producirá un cambio en el mismo sentido en la variable destino

– Signo - indica que el efecto producido será en sentido contrario

15

Diagrama causal: ejemplos

16

A B

+

• Un incremento de A, produce un incremento de B o viceversa. Indica una relación positiva.

Diagrama causal: ejemplos

17

A B -

• Un incremento de A, produce una disminución de B o viceversa. Indica una relación negativa.

Retroalimentación

• ¿Qué es un bucle?

– Una cadena cerrada de relaciones causales recibe el nombre de bucle, retroalimentación o feedback.

• Llena un vaso con agua desde un grifo.

18

Retroalimentación

¿Cuántos bucles se observan en el siguiente modelo?

19

Ejercicio 1 en grupo

20

Ejercicio 2 en grupo

21

Retroalimentación

• Los bucles se definen como “positivos” cuando el número de relaciones “negativas” es par, y “negativos” si es impar.

¡Identifica en el diagrama anterior!

• Los bucles negativos llevan a una situación estable y los positivos lo hace inestable, con independencia del punto de partida.

22

Retroalimentación

• Los bucles negativos llevan a una situación estable y los positivos lo hace inestable, con independencia del punto de partida.

23

Retroalimentación: puntos importantes

• Los sistemas contienen ambos tipos de bucles y el comportamiento final depende de cuál es el dominante en el momento determinado.

• Los bucles positivos causan crecimiento, evolución y también colapso de los sistemas.

La curva de vida de un producto puede decirse que se halla regulada inicialmente por un bucle positivo que permite un rápido crecimiento exponencial, al que sigue una fase de estabilidad dominada por un bucle negativo en el que interviene la saturación del mercado, y por último una caída, que suele ser también brusca, debido a la aparición de productos substitutivos de rápido crecimiento.

24

Actividad para participación

25