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La simulacion de Sistemas, Autor:Genaro Luis Cervantes
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Dinámica de sistemas
en la estrategia de calidad
M. en Ing. Genaro Luis Cervantes
System Dynamics Society
Centro Asia de Arte y Disciplina
Director
TemáticaTemática
• Sistema y dinámica de sistemasSistema y dinámica de sistemas
• Fundamentos de la dinámica de sistemasFundamentos de la dinámica de sistemas
• Modelación de sistemas dinámicosModelación de sistemas dinámicos
• Dinámica de sistemas en la estrategia de Dinámica de sistemas en la estrategia de calidadcalidad
SistemaSistema
Un sistema significa Un sistema significa un grupo de partes un grupo de partes que operan en que operan en conjunto con un conjunto con un propósito en comúnpropósito en común
Jay W. ForresterJay W. Forrester
Sloan School of Management, MITSloan School of Management, MIT
Reflexión inicialReflexión inicial
• No vivimos en un mundo No vivimos en un mundo unidireccional, en el cual un unidireccional, en el cual un problema conduce a una acción que problema conduce a una acción que lleva a una solución (pensamiento lleva a una solución (pensamiento lineal)lineal)
• La magnitud de los resultados La magnitud de los resultados tampoco es lineal, estos pueden tampoco es lineal, estos pueden crecer o decrecer en el tiempo crecer o decrecer en el tiempo (evolución no lineal).(evolución no lineal).
• Vivimos en un entorno circular en Vivimos en un entorno circular en movimiento. Nuestro presente esta movimiento. Nuestro presente esta condicionado por nuestro pasado, al condicionado por nuestro pasado, al igual que nuestro futuro lo estará igual que nuestro futuro lo estará por las acciones que hagamos en el por las acciones que hagamos en el presente. No hay comienzo ni presente. No hay comienzo ni terminación del proceso.terminación del proceso.
Sistemas abiertos y de Sistemas abiertos y de retroalimentaciónretroalimentación
• Sistema abiertoSistema abierto
– Se caracteriza por salidas que responden a entradas, Se caracteriza por salidas que responden a entradas, pero las salidas no tiene influencia sobre las entradaspero las salidas no tiene influencia sobre las entradas
– No conoce su propio desempeño y las acciones pasadas No conoce su propio desempeño y las acciones pasadas no controlan a las acciones futurasno controlan a las acciones futuras
Sistema salidaentrada
Sistemas abiertos y de Sistemas abiertos y de retroalimentaciónretroalimentación
• Sistema de retroalimentación o cerradoSistema de retroalimentación o cerrado
– Está influenciado por su propio comportamiento pasadoEstá influenciado por su propio comportamiento pasado
– Estructura de lazo cerrado que retorna resultados de Estructura de lazo cerrado que retorna resultados de acciones pasadas con el fin de controlar acciones futurasacciones pasadas con el fin de controlar acciones futuras
Sistema
entrada salida
retroalimentación
Retroalimentación positiva y negativaRetroalimentación positiva y negativa
• NegativaNegativa
– Busca una meta y responde con una Busca una meta y responde con una consecuencia de caídas hasta consecuencia de caídas hasta alcanzar una metaalcanzar una meta
– Ocurre cuando el cambio en un Ocurre cuando el cambio en un sistema produce menos y menos sistema produce menos y menos cambio en la misma dirección, hasta cambio en la misma dirección, hasta que la meta es alcanzadaque la meta es alcanzada
– Ejemplo: Desinflado de un balónEjemplo: Desinflado de un balón
• PositivaPositiva
– Genera procesos de crecimiento, Genera procesos de crecimiento, donde las acciones construyen un donde las acciones construyen un resultado que genera acciones aún resultado que genera acciones aún mas grandes.mas grandes.
– Ejemplo: reproducción de conejosEjemplo: reproducción de conejos
• Teoría, métodos y filosofía para analizar el comportamiento de los sistemas
• Un proyecto de DS comienza con un problema que hay que resolver o un comportamiento indeseable que hay que corregir
• En un proyecto de DS se da un mayor peso a la riqueza de información que la gente posee en sus mentes sobre los datos mesurables, contrariamente a lo que proponen las teorías de la administración.
Dinámica de SistemasDinámica de Sistemas
• Muestra de que modo la estructura de realimentación de una organización domina la toma de decisiones por parte de los individuos
• Un modelo de DS es una estructura de políticas en interacción, entendiéndose por política la representación de las causa de una acción y no una norma formal escrita.
Dinámica de SistemasDinámica de Sistemas
• La mayor parte de los problemas se origina en causas internas, aunque se culpe a los factores externos.
• Las acciones que se emprenden, normalmente bajo la creencia de que son una solución a los problemas, son a menudo la causa de los problemas que se experimentan
• La propia naturaleza de la estructura dinámica realimentada de un sistema tiende a conducir, erróneamente, a acciones que son ineficaces e incluso contraproducentes.
• Los individuos disponen de suficiente información sobre un sistema como para permitir, con éxito, su modelado.
Postulados básicos de la DSPostulados básicos de la DS
Marco operativo de la DSMarco operativo de la DS1
2
3Estudio de Casos
(Harvard BS)Enfoque matemático,
cuantitativo y de investigación en la
dirección de la empresa
(MIT, Universidad de Carnegie)
Combinación de información numérica y descriptiva
Modelamiento y simulación dinámica
Bell Telephones y MIT
Estudio de CasoEstudio de Caso
• DesventajaDesventaja
– La descripción de un caso incluye políticas y La descripción de un caso incluye políticas y relaciones dentro de un sistema que es demasiado relaciones dentro de un sistema que es demasiado complejo para ser comprendido intuitivamentecomplejo para ser comprendido intuitivamente
– Generan conclusiones dinámicas equivocas y Generan conclusiones dinámicas equivocas y resultan ineficaces para descubrir los motivos por resultan ineficaces para descubrir los motivos por los cuales corporaciones , en condiciones los cuales corporaciones , en condiciones aparentemente similares, ofrecen aparentemente similares, ofrecen comportamientos muy diferentes.comportamientos muy diferentes.
Enfoque cuantitativo en la DirecciónEnfoque cuantitativo en la Dirección
• DesventajaDesventaja
– Los primeros métodos se limitaban a la análisis Los primeros métodos se limitaban a la análisis lineal y enfatizan soluciones optimas mas que lineal y enfatizan soluciones optimas mas que respuestas practicas y realistasrespuestas practicas y realistas
– Tratan a las funciones empresariales por Tratan a las funciones empresariales por separadoseparado
– Los métodos cuantitativos tradicionales no han Los métodos cuantitativos tradicionales no han incorporado la estructura de realimentación que incorporado la estructura de realimentación que engloba el proceso de toma de decisiones.engloba el proceso de toma de decisiones.
Dinámica de sistemasDinámica de sistemas
• Permite ir más allá de los estudios de casos y las Permite ir más allá de los estudios de casos y las teorías descriptivas. teorías descriptivas.
• La dinámica de sistemas no está restringida a La dinámica de sistemas no está restringida a sistemas lineales, pudiendo hacer pleno uso de las sistemas lineales, pudiendo hacer pleno uso de las características no-lineales de los sistemas.características no-lineales de los sistemas.
• Combinados con las computadoras, los modelos de Combinados con las computadoras, los modelos de dinámica de sistemas permiten una dinámica de sistemas permiten una simulaciónsimulación eficaz eficaz de sistemas complejos. Dicha simulación representa de sistemas complejos. Dicha simulación representa la única forma de determinar el comportamiento en la única forma de determinar el comportamiento en los sistemas no-lineales complejoslos sistemas no-lineales complejos..
Modelos y toma de decisionesModelos y toma de decisiones
• Un modelo es una representación de un sistema real. Un modelo es una representación de un sistema real. El valor de un modelo surge cuando éste mejora El valor de un modelo surge cuando éste mejora nuestra comprensión de las características del nuestra comprensión de las características del comportamiento en forma más efectiva que si se comportamiento en forma más efectiva que si se observará el sistema real.observará el sistema real.
• Un modelo, comparado con el sistema verdadero Un modelo, comparado con el sistema verdadero que representa, puede proporcionar información a que representa, puede proporcionar información a costo más bajo y permitir el logro de un conocimiento costo más bajo y permitir el logro de un conocimiento más rápido de las condiciones que no se observan más rápido de las condiciones que no se observan en la vida real.en la vida real.
Modelos estáticosModelos estáticos
Los modelos estáticos describen un sistema, en Los modelos estáticos describen un sistema, en términos de ecuaciones matemáticas, donde el términos de ecuaciones matemáticas, donde el efecto potencial de cada alterativa es evaluada a efecto potencial de cada alterativa es evaluada a través de ecuaciones. La actuación del sistema es través de ecuaciones. La actuación del sistema es determinada sumando los efectos individuales. Los determinada sumando los efectos individuales. Los modelos estáticos ignoran las variaciones en el modelos estáticos ignoran las variaciones en el tiempotiempo
Modelos dinámicosModelos dinámicos
• Los modelos dinámicos son una representación de la conducta Los modelos dinámicos son una representación de la conducta dinámica de un sistemadinámica de un sistema
• Mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola Mientras un modelo estático involucra la aplicación de una sola ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos. ecuación, los modelos dinámicos, por otro lado, son reiterativos.
• Los modelo dinámicos constantemente aplican sus ecuaciones Los modelo dinámicos constantemente aplican sus ecuaciones considerando cambios de tiempo. considerando cambios de tiempo.
• La característica fundamental que interesa considerar es La característica fundamental que interesa considerar es la evolución del sistema en el tiempo.la evolución del sistema en el tiempo.
• Determinar las interacciones que permiten observar su Determinar las interacciones que permiten observar su evolución.evolución.
Construcción de un modelo de Dinámica Construcción de un modelo de Dinámica de sistemasde sistemas
• ConceptualizaciónConceptualización
• FormulaciónFormulación
• PruebaPrueba
• ImplementaciónImplementación
ConceptualizaciónConceptualización
• Definir el propósito del modeloDefinir el propósito del modelo
• Definir las fronteras del modelo e identificar las Definir las fronteras del modelo e identificar las variables principalesvariables principales
• Describir el comportamiento o dibujar los Describir el comportamiento o dibujar los comportamientos de referencia de las variables comportamientos de referencia de las variables principalesprincipales
• Diagramar los mecanismos básicos, los ciclos de Diagramar los mecanismos básicos, los ciclos de realimentación, del sistemarealimentación, del sistema
FormulaciónFormulación
• Convertir los diagramas de retroalimentación en Convertir los diagramas de retroalimentación en ecuaciones de flujos y almacenamientosecuaciones de flujos y almacenamientos
• Estimar y seleccionar el valor de los parámetros Estimar y seleccionar el valor de los parámetros
PruebaPrueba
• Simular el modelo y probar las hipótesis Simular el modelo y probar las hipótesis dinámicasdinámicas
• Probar los supuestos del modeloProbar los supuestos del modelo
• Probar el comportamiento del modelo y la Probar el comportamiento del modelo y la sensibilidad a perturbacionessensibilidad a perturbaciones
ImplementaciónImplementación
• Probar la respuesta del modelo a las diferentes Probar la respuesta del modelo a las diferentes políticaspolíticas
• Traducir los resultados del estudio a una forma Traducir los resultados del estudio a una forma accesibleaccesible
Ejemplo de modelación y simulaciónEjemplo de modelación y simulación
• Productividad humanaProductividad humana
– Cuando nos encontramos con muchos proyectos a Cuando nos encontramos con muchos proyectos a realizar, trabajamos mas rápido e intenso, pero cuando realizar, trabajamos mas rápido e intenso, pero cuando la demanda de tareas es baja, con algunas tareas a la demanda de tareas es baja, con algunas tareas a completar la productividad usualmente cae.completar la productividad usualmente cae.
Productividad humana Productividad humana
tareas acompletar productividad
tareas iniciales acompletar
indice deproductividad
DS en la estrategia de calidadDS en la estrategia de calidad
• La mayoría de los análisis estratégicos en la La mayoría de los análisis estratégicos en la empresa son disparados por una crisis o la empresa son disparados por una crisis o la necesidad urgente de la solución de un problemanecesidad urgente de la solución de un problema
• Los modelos en dinámica de sistemas pueden Los modelos en dinámica de sistemas pueden jugar un rol importante en el entendimiento de un jugar un rol importante en el entendimiento de un problema y sus causas, determinar las problema y sus causas, determinar las consecuencias o cursos de acción alternativos y consecuencias o cursos de acción alternativos y probar alternativas bajo diferentes escenarios.probar alternativas bajo diferentes escenarios.
Estrategia de DS vs. Enfoque de episodiosEstrategia de DS vs. Enfoque de episodios
estructurar elproblema
identificación de lasestrategiaspotenciales
evaluación dealternativasestratégicas
selección eimplementación de laestrategia deseada
desempeñoesperado
probar la estructuradel problema
refinar la estructuradel problema
esperado vsactual
mundo real
refinar la estrategiaexistente
refinar las metasorganizacionales
metasorganizacionales
prueba de sensibilidad
Prueba de calibracióny consistencia
desempeño actual
ANÁLISISPLANEA
CIÓN
CONTROL
Estrategia de DSEstrategia de DS
• AnálisisAnálisis
– Usualmente disparado por una significativa o Usualmente disparado por una significativa o persistente desviación entre el desempeño persistente desviación entre el desempeño actual y el desempeño deseadoactual y el desempeño deseado
• Involucra una estructura operativa, la prueba y el Involucra una estructura operativa, la prueba y el refinamiento del entendimiento de los problemas refinamiento del entendimiento de los problemas estratégicos de la organización las opciones posibles estratégicos de la organización las opciones posibles para afrontar la brecha de desempeño.para afrontar la brecha de desempeño.
Estrategia de DSEstrategia de DS
• PlaneaciónPlaneación
– Es un proceso iterativo que involucra la Es un proceso iterativo que involucra la evaluación, selección e implementación de evaluación, selección e implementación de estrategiasestrategias
Estrategia de DSEstrategia de DS
• ControlControl
– Monitorear el desempeño y la retroalimentación Monitorear el desempeño y la retroalimentación debida a éxitos, problemas, oportunidades, debida a éxitos, problemas, oportunidades, experiencias y lecciones de aprendizaje experiencias y lecciones de aprendizaje
– La fase de control es donde la organización La fase de control es donde la organización continuamente aprendecontinuamente aprende
ConclusiónConclusión
• Independientemente del factor Independientemente del factor “tiempo”“tiempo” o o “urgencia”“urgencia” la la DS es una estrategia integral para formar hábitos de DS es una estrategia integral para formar hábitos de pensamiento sistemico y mas állá, esto es, modelar y pensamiento sistemico y mas állá, esto es, modelar y simular una posible realidad.simular una posible realidad.
• Al igual que la matemática, la DS debe ser entrenada Al igual que la matemática, la DS debe ser entrenada para no convertirse en la para no convertirse en la “n-ésima” herramienta de “n-ésima” herramienta de calidad,calidad, si no en una practica que permita “diseñar si no en una practica que permita “diseñar empresas” y mejorar el diseño de los sistemas de empresas” y mejorar el diseño de los sistemas de calidad calidad
• La simulación dinámica nos permiten usar lo La simulación dinámica nos permiten usar lo mejor del conocimiento y experiencia de los mejor del conocimiento y experiencia de los miembros de la organización junto con la miembros de la organización junto con la información numérica, para experimentar información numérica, para experimentar sobresobre el sistema (modelo), pero no el sistema (modelo), pero no concon el sistema el sistema (empresa). (empresa).
ConclusiónConclusión
• M.en Ing. Genaro Luis CervantesM.en Ing. Genaro Luis Cervantes
[email protected][email protected]
[email protected]@centro-asia.com
