Metodologia ds

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

"La Dinámica de Sistemas es una metodología para estudiar y administrar
sistemas de retroalimentación complejos, tales como los que uno encuentra en
los negocios y en otros sistemas sociales. En realidad ha sido usado para
abordar prácticamente todo tipo de sistema de retroalimentación. Mientras que
la palabra sistema ha sido aplicada a todo tipo de situaciones, retroalimentación
es el descriptor que hace la diferencia aquí. Retroalimentación se refiere a laes el descriptor que hace la diferencia aquí. Retroalimentación se refiere a la
situación de X afectando a Y y Y a su vez afectando a X tal vez a través de una
cadena de causas y efectos. Uno no puede estudiar el enlace entre X y Y e
independientemente, el enlace entre Y y X y predecir cómo el sistema se
comportará. Sólo el estudio de todo el sistema como un sistema de
retroalimentación conducirá a resultados correctos.“
Lo que la dinámica de sistemas intenta hacer es entender la estructura básica
del sistema, y así entender el comportamiento que produce. Muchos de estos
sistemas y problemas que son analizados pueden ser construidos como
modelos en computadoras.

1.- Identificar el Problema.- En este paso el problema identificado es
probablemente un síntoma de una estructura compleja escondida en el
sistema que será desplegado en etapas subsiguientes. La consultoría en
dinámica de sistemas debería al final traer un impacto positivo en el
problema inicialmente definido.
2.- Desarrollar una Hipótesis Dinámica.- Usando una herramienta llamada
diagrama de causalidad de lazo, el experto de dinámica de sistemas modela
la telaraña de interrelaciones entre variables de un sistema.
3.- Construir un Modelo de Simulación del Sistema en la Raíz del
Problema.- La estructura de pensamiento de sistemas es ahora modelada
en la computadora. Esta, como todas las otras etapas, requiere trabajar con
los administradores u otros para obtener más información.

4.- Testear el Modelo para Asegurarse que Reproduce el Comportamiento
visto en el Mundo Real.- Ciertamente, el modelo debe ser testeado a fondo
para estar seguros de que funciona para un rango adecuado de situaciones.
5.- Diseñar y testear en el modelo políticas alternativas para aliviar el
problema, e implementar la solución.- El entendimiento del sistema asíproblema, e implementar la solución.- El entendimiento del sistema así
como sus variables integrantes y el escrutinio de los supuestos y modelos
mentales usados en los negocios es muchas veces más importante que
considerar múltiples opciones y testearlas en el simulador.
6.- Comunicar el Resultado.- En este paso el problema no está resuelto hasta
que el sistema del mundo real ha sido cambiado y eso requiere
comunicación. Dependiendo de la situación, el modelador podría necesitar
crear un reporte breve documentando la solución propuesta, una
presentación para otros, o un ambiente de aprendizaje a ser usado por otros
para entender el problema y sus soluciones.

Se estima que más del 75% de los esfuerzos de reingeniería no producen los
objetivos de mejoramiento esperados y la gran mayoría de los proyectos a gran
escala sobrepasan tanto la programación como también el presupuesto de los
grandes márgenes. ¿Porque tanto esfuerzos hacia el mejoramiento del
desempeño fallan tan a menudo?; la respuesta ante esta pregunta se debe de
buscar en el proceso de pensamiento en donde se dan estas iniciativas.buscar en el proceso de pensamiento en donde se dan estas iniciativas.
Una vez construido el modelo mental se comienza a pensar con el, en un
esfuerzo para predecir cuales de los éxitos de la realidad son consecuencia de
dicho conjunto de supuestos. La Dinámica de Sistemas permite mejorar la
calidad en la construcción de modelos mentales, con fronteras espaciales y
temporales más amplias, conteniendo solo los detalles necesarios y las
representaciones más reales, y por lo tanto, los modelos más confiables.

Su término se puede considerar en dos sentidos; en un “Sentido Amplio” se
refiere al comportamiento dinámico que pueden presentar los sistemas; en un
“Sentido Restringido” se emplea para denominar una metodología concreta,
desarrollada por Jay W. Forrester, usada para entender como cambian los
sistemas a través del tiempo y que se utiliza para el modelado y la simulación
de problemas complejos.de problemas complejos.
La DS también puede ser usada para analizar como los cambios estructurales
en una parte del sistema afectan el comportamiento del mismo. Esta
metodología usa conceptos del campo de control realimentado para organizar
información de un modelo de simulación por computadora; el cual ejecuta los
roles de los individuos en el mundo real. La simulación resultante revela
implicaciones del comportamiento del sistema representado por el modelo.

El proceso de modelado consiste en el conjunto de operaciones mediante el
cual, tras el oportuno estudio y análisis, se construye el modelo del aspecto de
la realidad que resulta problemático. Este proceso implica principalmente
analizar toda la información recopilada con relación al proceso y reducirla a
sus aspectos necesarios para luego ser elaborada para poder ser escrita al
lenguaje sistémico correspondiente.lenguaje sistémico correspondiente.
Para la construcción de un modelo se empieza de la información de dos tipos.
Por una parte, se tienen registros numéricos de las trayectorias seguidas
anteriormente. Por otra parte se dispone de la información de naturaleza muy
variada, con relación a como se producen las interacciones en el seno del
sistema. En cuanto a la simulación se debe mostrar como se genera el problema
considerado en el mundo real; ya que de esta manera se facilitará el análisis y
la toma de decisiones. La modelación y simulación consta de fases:

a) Definición del Problema.- En esta fase se debe de definir claramente el
problema y establecer si es adecuado para ser descrito con la D.S.
b) Conceptualización del Sistema.- Una vez definido el problema, se debe
acometer su estudio, definiendo los distintos elementos que integran la
descripción, así como las influencias que se producen entre ellos. El resultado
descripción, así como las influencias que se producen entre ellos. El resultado
de esta fase es establecer el “Diagrama Causal” del sistema.
c) Formalización del Sistema.- El objetivo en esta etapa es convertir el diagrama
causal en el “Diagrama Forrester” y a partir de este diagrama es pueden
escribir las ecuaciones del modelo.
d) Comportamiento del Modelo.- En esta fase se pretende realizar la simulación
informática del modelo y que requiere de aplicaciones de software.

e) Evaluación del Modelo.- Esta fase es necesaria someter al modelo a una serie
de análisis para evaluar su validez y calidad. Estos análisis son muy variados y
comprenden desde la comprobación de la consistencia lógica de las hipótesis
que incorpora, hasta el estudio del ajuste entre sus trayectorias generadas por el
modelo y registradas en la realidad.
Así mismo incluye también un “Análisis de Sensibilidad” que permiten
determinar la sensibilidad del modelo y por lo tanto de las conclusiones que se
extraigan de el.
f) Explotación del Modelo.- En esta fase final se deben analizar políticas
alternativas que pueden aplicarse al sistema que se está estudiando. Estas
políticas normalmente se definen mediante escenarios que representan
situaciones a las que deben enfrentarse el usuario del modelo.

Forrester desarrollo los trabajos pioneros de la D.S. a finales de los años 50 en
el estudio de los sistemas industriales. A mediados de los años 60 aplico la
metodología a sistemas urbanos. Surge así lo que se denominó la “Dinámica
Urbana”, en la que las variables consideradas son los habitantes en un área
urbana, las viviendas, las empresas, entre otras. A finales de este periodo se
produce el estudio que posiblemente más allá ha contribuido a la difusión de laproduce el estudio que posiblemente más allá ha contribuido a la difusión de la
D.S.
A raíz de la realización de este último informe, se puso de manifiesto que la
D.S. era algo más que la “Dinámica Industrial o Dinámica Urbana” y se vino
conveniente adoptar la denominación Dinámica de Sistemas, con la que se
conoce actualmente.

La simulación es la experimentación con un modelo de una hipótesis o un
conjunto de hipótesis de trabajo.
Thomas T. Goldsmith Jr. y Estle Ray Mann la define así: "Simulación es una
técnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital.
Estos experimentos comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas yEstos experimentos comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas y
lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la
estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos períodos".
Una definición más formal formulada por R.E. Shannon es: "La simulación es
el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término
experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del
sistema o evaluar nuevas estrategias -dentro de los límites impuestos por un
cierto criterio o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema".

a) Definición del Sistema:
Esta etapa consiste en estudiar el contexto del problema, identificar los
objetivos del proyecto, especificar los índices de medición de la efectividad
del sistema, especificar los objetivos específicos del modelamiento y definir
el sistema que se va a modelar.el sistema que se va a modelar.
b) Formulación del Modelo:
Una vez definidos con exactitud los resultados que se esperan obtener del
estudio, se define y construye el modelo con el cual se obtendrán los
resultados deseados. En la formulación del modelo es necesario definir todas
las variables que forman parte de él, sus relaciones lógicas y los diagramas
de flujo que describan en forma completa el modelo.

c) Colección de Datos:
En esta etapa es importante que se definan con claridad y exactitud los datos
que el modelo va a requerir para producir los resultados deseados.
d) Implementación del Modelo por Computadora:d) Implementación del Modelo por Computadora:
Con el modelo definido, el siguiente paso es decidir si se utiliza algún
lenguaje como el Fortran, Algol, Lisp, etc., o se utiliza algún paquete como
Promodel, Vensim, Stella y iThink.
e) Verificación:
El proceso de verificación consiste en comprobar que el modelo simulado
cumple con los requisitos de diseño para los que se elaboró. Se trata de
evaluar que el modelo se comporta de acuerdo a su diseño del modelo

f) Validación del Sistema:
Las formas más comunes de validar un modelo son:
-La opinión de expertos sobre los resultados de la simulación.
-La exactitud con que se predicen datos históricos.
-La exactitud en la predicción del futuro.-La exactitud en la predicción del futuro.
-La comprobación de falla del modelo de simulación al utilizar datos que
hacen fallar al sistema real.
-La aceptación y confianza en el modelo de la persona que hará uso de los
resultados que arroje el experimento de simulación.
g) Experimentación:
En esta atapa se realiza después que éste haya sido validado. La
experimentación consiste en generar los datos deseados y en realizar un
análisis de sensibilidad de los índices requeridos.

h) Interpretación:
En esta etapa del estudio, se interpretan los resultados que arroja la
simulación y con base a esto se toma una decisión. Es obvio que los
resultados que se obtienen de un estudio de simulación ayuda a soportar
decisiones del tipo semi-estructurado.decisiones del tipo semi-estructurado.
i) Documentación:
Dos tipos de documentación son requeridos para hacer un mejor uso del
modelo de simulación. La primera se refiere a la documentación del tipo
técnico y la segunda se refiere al manual del usuario, con el cual se facilita la
interacción y el uso del modelo desarrollado.

1.- Modelo Teórico.- Este modelo contener los elementos que se precisen
para la simulación. Es el modelo principal de todo una investigación
científica, gracias a ello podemos definir o concluir la hipótesis, las
predicciones, etc.
2.- Modelo Conceptual.- Este modelo desea establecer por un cuestionario y
con trabajo de campo, la importancia de la discriminación o rechazo encon trabajo de campo, la importancia de la discriminación o rechazo en
una colectividad y hacerlo por medio de un cuestionario en forma de una
simulación con una escala de actitud.
3.- Modelo Sistémico.- Este modelo es más pretencioso y es un trabajo de
laboratorio. Se simula el sistema social en una de sus representaciones
totales. El análisis de sistemas es una representación total. Este método,
que es para un “Sistema Complejo”, es sumamente abstracto, no se limita
a la descripción del sistema, sino que debe incluir en la simulación las
entradas y salidas de energía y procesos de homeostasis, autopoiesis y
retroalimentación.

a) Simulación por Computadora.- La simulación por computadora se ha
convertido en una parte útil del modelado de muchos sistemas naturales en
física, química y biología, y sistemas humanos como la economía y las
ciencias sociales. La simulación por computadora es frecuentemente usada
como un accesorio para, o sustitución de, sistemas de modelado para los
cuales las soluciones analíticas de forma cerrada simple no son posibles.cuales las soluciones analíticas de forma cerrada simple no son posibles.
b) Simulación en Informática.- En informática la simulación tiene todavía
mayor significado especializado: Alan Turing usó el témino "simulación"
para referirse a lo que pasa cuando una computadora digital corre una tabla
de de estado (corre un programa) que describe las transiciones de estado,
las entradas y salidas de una máquina sujeta a discreto-estado. La
simulación computarizada de una máquina sujeta.

c) Simulación en la Preparación.- La simulación es usada en el entrenamiento
o preparación tanto del personal civil como militar; esto sucede cuando es
prohibitivamente caro o simplemente muy peligroso para permitirle usar
equipo real a un aprendiz en el mundo real.
d) Simulación en la Educación.- Este tipo de simulación es un tanto parecidad) Simulación en la Educación.- Este tipo de simulación es un tanto parecida
a la de entrenamiento o preparación. Ellas se enfocan en tareas específicas.
En el pasado los videos eran usados por maestros y para educar alumnos a
observar, solucionar problemas y jugar un rol; sin embargo se ha visto
desplazada por la simulación, puesto que ésta incluye viñetas narrativas
animadas, éstas son videos de caricaturas hipotéticas e historias basadas en
la realidad, envolviendo a la clase en la enseñanza y aprendizaje, también se
usa para evaluar el aprendizaje, resolver problemas de habilidades y
disposición de los niños, y el servicio de los profesores.

d) Simulación en Ciencias Naturales.- Los experimentos basados en técnicas
como la espectroscopía de RMN proveen datos detallados sobre el
comportamiento de la materia. Sin embargo, para interpretar estos
experimentos y para obtener una resolución mayor en espacio y tiempo,
tenemos que recurrir a modelos teóricos. La resolución analítica de estos
modelos es imposible para la mayoría de los sistemas de interés práctico.modelos es imposible para la mayoría de los sistemas de interés práctico.
e) Simulación Médica.- Este tipo de simulación incrementa cada vez más en su
desarrollando y se están desplegando cada vez más para enseñar
procedimientos terapéuticos y de diagnóstico así como conceptos y la toma
de decisión médica al personal en las profesiones médicas. Estos
simuladores se han estado desarrollando para el entrenamiento para una
gama de procedimientos básicos como la transfusión de sangre, una cirugía
laparoscopica, cuidados traumatológicos auscultación pulmonar y cardiaca,
etc.

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