Teoria de sistemas

                                 ANALISIS DE SISTEMAS

Análisis de Sistemas.

El análisis de sistemas está compuesto por una serie de articulaciones, de estos elementos da lugar a un proceso secuencial, propio del Análisis de Sistemas.

Este proceso se presenta en siete fases que, en ocasiones, son agrupadas, pero sin perjuicio de su secuencia que siempre es la misma.

Estas fases son las siguientes:

• Formulación.
• Exploración.
• Comprensión.
• Concepción.
• Evaluación.
• Interpretación.
• Selección.

La más habitual de sus agrupaciones posibles es la que se lleva a cabo de dos en dos fases, resultando 3 etapas que reciben las denominaciones de Definición, Modelización y Evaluación. (Figura 4).

En la etapa de Definición se trata de precisar el entorno y los límites del problema y de concretar los objetivos a alcanzar, buscando los caminos lógicos que los definen e identificando sus componentes esenciales. Se desarrolla normalmente según una estructura de programas que convergen hacia esos objetivos (fases de formulación y exploración).

En la etapa de Modelización, de carácter eminentemente analítica, se recogen las informaciones necesarias para comprender el funcionamiento del sistema, buscando a continuación las soluciones alternativas que permitirán realizar los objetivos asignados (fases de comprensión y concepción).

Técnicas auxiliares

A lo largo de su desarrollo el Análisis de Sistemas procede por iteración. Bajo ese punto de vista el propio proceso constituye un sistema en el que las salidas de cada fase hacen reconsiderar las entradas y en el que, por iteraciones sucesivas, nos aproximamos gradualmente al resultado buscado.

Para ello, lo más clarificador es asociar estas técnicas a cada una de las fases del Análisis de Sistemas, pues se destaca así su aportación, principalmente instrumental. En la Figura 6, esquema­tizamos las fases y presentamos las técnicas auxiliares a ellas asociadas

• A la fase 1. Formulación se asocian: El análisis estructural, y el Análisis Multidimensional de datos.
• A la fase 2. Exploración: Los análisis exploratorios, los estudios de viabilidad y los estudios prospectivos.
• A la fase 3. Comprensión: Los estudios de situación, y los estudios sobre modelos con ayuda de la Simulación.
• A la fase 4. Concepción: Las técnicas de ayuda a la creatividad (Brainstorming, Sinéctica, Método Morfológico, Árbol de Relevancia, etc.).
• A la fase 5. Evaluación: Las técnicas de ayuda a la evaluación, (método de los escenarios, estudio sobre modelos con ayuda de la Simulación, análisis coste/eficacia, método Delphi, etc.).
• A la fase 6. Interpretación: El tratamiento de las incertidumbres y el análisis de sensibilidad.
• A la fase 7. Selección: Las técnicas de Análisis Multicriteriocomo los métodos ELECTRE y el CPE.

                            PROSPECTIVA

Generalmente se considera a Bertrand de Jouvenel como padre de la Prospectiva, a la que definió como disciplina encargada de la «exploración de los futuribles» en su famoso libro, publicado en 1965, «L’Art de la Conjecture». (El concepto futurible aparecía como contracción de las palabras futura y posible).

A pesar del desarrollo que ha experimentado en los últimos años la Prospectiva y su metodología y de las múltiples aportacio­nes conceptuales a ella incorporadas, sigue siendo válida la definición de Jouvenel. Esto es debido a que en ella se recoge lo más importante de la Prospectiva, que es la actitud activa frente al futuro

EL PROCESO DE MODELISACION SISTEMATICA

Cuando nos enfrentamos a la tarea de modelar un objeto, los fines del modernizador, que es el sistema de re­presentación, jugarán un papel clave en el tipo de modelo propuesto. De hecho, podemos considerar, aunque es posible establecer otras tipologías, que hay tres tipos de objetivos cara a la modelización cuya metodología de aplicación se muestra en la Figura 21.

                     DINAMICA DE SISTEMAS

Hay muchas formas de modelar la red de relaciones entre los diferentes procesadores de un sistema. La más conocida es sin duda la llamada dinámica de sistemas

De acuerdo con esta metodología es siempre posible represen­tar cualquier proceso de tipo flujo, no importa cual sea la naturaleza de éste, por medio de una red o grafo cuyos nodos o vértices son procesadores elementales y cuyos arcos representan las conexiones e interrelaciones que aseguran los flujos entre los diferentes procesadores que garantizan que el sistema sea activo y que sus dife­rentes subsistemas evolucionen simultáneamente.

HERRAMIENTAS MATEMATICAS PARA MODELAR SISTEMAS

La Teoría General de Sistemas es una ciencia, teórica y experimental, de la totalidad. Desde su inicio, cualquiera que sea la fecha que se le quiera poner aunque su bautizo con este nombre sea reciente, los intentos para formalizarla como una disciplina lógico-matemática apli­cable a diferentes ciencias, tanto empíricas como especulativas, han sido constantes.

Esta herramienta se concretó inicialmente en el uso de las ecuaciones y sistemas de ecuaciones diferenciales lineales o, en el peor de los casos, reducibles a ecuaciones lineales, el álgebra vectorial (cálculo matricial, teoría de autovalores,etc) y, de forma más general, el análisis funcional y la teoría general de operadores. Estas herra­mientas, bajo ciertas condiciones simplificadoras, se han mostrado eficaces no solo para encontrar soluciones a los problemas de tipo cerrado y “sencillo” de la física, sino también para el estudio de otras ciencias que como la economía, la biología, la sociología y las cien­cias del comportamiento se han formalizado más recientemente.

OBJETIVOS DEL ANÁLISIS

Identificación de Necesidades

Es el primer paso del análisis del sistema, en este proceso en Analista se reúne con el cliente y/o usuario (un representante institucional, departamental o cliente particular), e identifican las metas globales, se analizan las perspectivas del cliente, sus necesidades y requerimientos, sobre la planificación temporal y presupuestal, líneas de mercadeo y otros puntos que puedan ayudar a la identificación y desarrollo del proyecto.

Algunos autores suelen llamar a esta parte “Análisis de Requisitos” y lo dividen en cinco partes:

• • Reconocimiento del problema.
  • Evaluación y Síntesis.
  • Modelado.
  • Especificación.
  • Revisión.

Antes de su reunión con el analista, el cliente prepara un documento conceptual del proyecto, aunque es recomendable que este se elabore durante la comunicación Cliente – analista, ya que de hacerlo el cliente solo de todas maneras tendría que ser modificado, durante la identificación de las necesidades.

Estudio de Viabilidad

Muchas veces cuando se emprende el desarrollo de un proyecto de Sistemas los recursos y el tiempo no son realistas para su materialización sin tener perdidas económicas y frustración profesional. La viabilidad y el análisis de riesgos están relacionados de muchas maneras, si el riesgo del proyecto es alto, la viabilidad de producir software de calidad se reduce, sin embargo se deben tomar en cuenta cuatro áreas principales de interés:

Viabilidad económica

Una evaluación de los costos de desarrollo, comparados con los ingresos netos o beneficios obtenidos del producto o Sistema desarrollado.

Viabilidad Técnica

Un estudio de funciones, rendimiento y restricciones que puedan afectar la realización de un sistema aceptable.

Viabilidad Legal

Es determinar cualquier posibilidad de infracción, violación o responsabilidad legal en que se podría incurrir al desarrollar el Sistema.

Alternativas. Una evaluación de los enfoques alternativos del desarrollo del producto o Sistema.

El estudio de la viabilidad puede documentarse como un informe aparte para la alta gerencia.

MODELACIÓN DE SISTEMAS

La modelación de sistemas muestra la forma en que el sistema tiene que funcionar. Esta técnica es utilizada para estudiar cómo se combinan los distintos componentes a fin de producir algún resultado. Estos componentes conforman un sistema que comprende recursos procesados de distintas formas para generar resultados directos (productos o servicios), que a su vez producen un efecto a corto o largo plazo.

PASOS A SEGUIR PARA UTILIZAR LA MODELACION DE SISTEMAS

1. Identifique el sistema a modelar:

Se debe identificar  la necesidad a la que va a responder dicho sistema, es decir, el impacto deseado. Esto puede llevarse a cabo, empezando por el proceso o por el impacto.

Si empieza por el proceso, identifique la parte del sistema a modelar. Luego, identifique las necesidades del Cliente o usuario que va a emprender este proceso.

Si empieza por el impacto, identifique lo que el sistema va a afectar: ¿a qué necesidad de la comunidad va a responder el sistema? Luego, identifique el proceso que se lleva a cabo para crear los servicios o productos (resultados) que se prevé que van a tener un efecto adecuado sobre los clientes, los que a su vez van a producir el impacto deseado (responder a la necesidad).

2. Dibuje y rotule los recuadros correspondientes al impacto y el proceso:

Retroceda a los productos, comenzando por la necesidad (impacto deseado) y determine qué efectos deben producir los servicios o el producto (resultados) en los clientes para lograr el impacto deseado. Piense en los diversos grupos que se verán afectados por los productos y servicios. Se deben identificar otros factores que puedan  afectar al impacto: los factores económicos o culturales, por ejemplo, y agréguelos al modelo. Ningún sistema funciona en un vacío y el impacto va a recibir siempre la influencia de factores que están fuera del sistema. Dibuje y rotule el recuadro correspondiente a los productos.

3. Identifique los resultados:

Se identifican los resultados específicos que produjo el proceso y que repercuten en los productos. En muchos casos, habrá más de un tipo de resultado, depende del sistema que estemos modelando

4. Identifique las principales categorías de tareas del proceso:

Se deben identificar consecutivamente los pasos o tareas que forman parte del proceso. Anótelos en el recuadro correspondiente. Repase los resultados y cerciórese de que haya un resultado por cada beneficiario de las principales actividades.

5. Identifique los diversos insumos:

Se deben identificar los insumos necesarios para llevar a cabo el proceso. Estos insumos deben abarcar mano de obra, materiales, información y recursos financieros. Dibuje los recuadros para los diversos insumos y póngales rótulos. Determine cuáles son los sistemas auxiliares (logística, capacitación, supervisión) que producen cada uno de estos insumos y escriba las fuentes en los recuadros.

Uso de la modelación de sistemas para el análisis del problema

Analice los diversos elementos del sistema. Determine qué datos son necesarios para saber si el sistema es productivo o funciona bien como para lograr el producto y el impacto deseados. Use estos datos para evaluar si el sistema funciona en la forma prevista. Identifique aquellos componentes del sistema que sean deficientes o que falten fijándose en qué parte falla la calidad del proceso. Se debe tomar la precaución de cerciorarnos de que el modelo del sistema que modelamos, afronte  realmente el problema identificado.

DEFINICIÓN DE MODELOS

Generalmente, un modelo es una representación de un objeto, sistema o idea, de forma diferente al de la entidad misma. El propósito de los modelos es ayudarnos a explicar, entender o mejorar un sistema. Por ejemplo, un modelo de un objeto puede ser una réplica exacta de éste o una abstracción de las propiedades dominantes del objeto.

El uso de modelos no es algo nuevo. El ser humano siempre ha tratado de representar y expresar ideas y objetos para tratar de entender y manipular su medio.

TIPOS DE MODELOS

Modelo Analítico

Un modelo analítico es un conjunto de variables y sus interrelaciones, que tiene por objeto representar, en todo o en parte, algún sistema o proceso real.  Son las representaciones matemáticas de los sistemas.

Permiten al evaluador del rendimiento sacar conclusiones acerca del comportamiento del sistema.

Algunas de las técnicas más conocidas de modelado analítico son:

    ▪ La teoría de colas.

    ▪ Los procesos de Márkov

Modelo Analógico

Es un modelo con apariencia física distinta al original, pero con comportamiento representativo. El modelo analógico no es una reproducción detallada de todas las cualidades del sistema real, sino que refleja solamente la estructura de relaciones y determinadas propiedades fundamentales de la realidad. Se establece una analogía entre el sistema real y el modelo, estudiándose el primero, utilizando como herramienta auxiliar el segundo.

Modelo Iónico o a Escala

Es una reproducción a escala del objeto real y sus propiedades relevantes. El modelo muestra la misma figura, proporciones y características que el objeto original.

Un modelo icónico es una representación física de algunos objetos, ya sea en forma idealizada o en escala distinta. Para expresarlo de otro modo, una representación es un modelo icónico hasta el grado en que sus propiedades sean las mismas que tiene lo que representa.

SIMULACIÓN DE SISTEMAS

Simulación es una palabra que es familiar a los profesionales de todas las disciplinas e incluso para aquéllos que no han estudiado una carrera profesional. De esta manera el significado de la palabra Simulación se explica casi por sí misma. Entre los significados que podemos obtener de la gente común y corriente para la palabra "Simular", se encuentran los siguientes: "Imitar la realidad", "emular un sistema", "dar la apariencia o efecto de un sistema o situación real".

EMPLEO DE HERRAMIENTAS DE LA SIMULACIÓN DE SISTEMAS EN DIFERENTES AREAS

Economía: Por medio de simulaciones se pueden realizar análisis financiero de sistemas económicos Una  maqueta es una buena imagen de una fábrica, mientras que las operaciones reales de una fabrica construida en términos de un pequeño modelo que funcione, pueden ser demasiado costosas para construir y modificar a fin de estudiar sus posibles mejoras. 

Política: A Través de la simulación se puede hacer la Evaluación de sistemas tácticos o de defensa militar. Los modelos analíticos propone como objetivo esclarecer la situación del análisis de políticas públicas recogiendo estudios de caso y ponencias teóricas.

Administración de empresas: En los negocios, las cadenas de Márkov se han utilizado para analizar los patrones de compra de los deudores morosos, para planear las necesidades de personal y para analizar el reemplazo de equipo.                                                                                     La Simulación nos permite representar la realidad de una fábrica, con las entregas de                                               materia prima, operadores, factores de calidad, aleatoriedad en los tiempos de proceso, en la duración y frecuencia de los mantenimientos, de tal manera que podemos calcula la capacidad de la planta (Capacity Planning), Takt Time, Lead Time. Muchos de los usos actualmente van hacia la manufactura esbelta.      

Ecología: Se emplean modelos analógicos para la valoración catastral del suelo                       A través de la simulación se pueden realizar análisis del impacto ambiental causado por    diversas fuentes.

Urbanismo: Otra característica del proceso de servicio en cola (modelo analítico)  es el número de clientes atendidos al mismo tiempo en una estación. En los bancos y en los supermercados (sistema de canal sencillo), solamente un cliente es atendido a la vez. Por el contrario, los pasajeros que esperan en una parada de autobús son atendidos en grupo, según la capacidad del autobús que llegue.                                                          |

Física: La técnica de simulación puede ser utilizada para experimentar con nuevas situaciones, sobre las cuales tiene poca o ninguna información. A través de esta experimentación se puede anticipar mejor a posibles resultados no previstos.                                 

Informática: Los procesos enviados a un servidor para ejecución forman colas de espera mientras no son atendidos, la información solicitada, a través de Internet, a un servidor Web puede recibirse con demora debido a congestión en la red o en el servidor propiamente dicho, podemos recibir la señal de líneas ocupadas si la central de la que depende nuestro teléfono móvil está colapsada en ese momento, etc.                                                      

Una observación detallada del sistema que se está simulando puede conducir a un mejor                                  entendimiento del sistema y por consiguiente a sugerir estrategias que mejoren la operación y eficiencia del sistema.

Biología: Por ejemplo, en el campo de la Psicología, la conducta de aprendizaje de los animales (ratas, perros, monos, etc.), ha servido como modelo analógico para estudiar las leyes del aprendizaje humano.

Obras Publicas: A través de simulaciones se pueden realizar las evaluaciones  del diseño de organismos prestadores de servicios públicos (por ejemplo: hospitales, oficinas de correos, telégrafos, casas de cambio, etc.).

Química: A través de modelos analógicos se ha podido investigar el nacimiento, crecimiento, florecimiento, decadencia y muerte de una planta (u otro organismo) han dado los nombres a los periodos de desarrollo histórico de la cultura. (Por ejemplo, la decadencia de la civilización occidental.

Ingeniería: Recientes avances en las metodologías de simulación y la gran disponibilidad de software que actualmente existe en el mercado, han hecho que la técnica de simulación sea una de las herramientas más ampliamente usadas en el análisis de sistemas a través de un estudio de simulación, se puede estudiar el efecto de cambios internos y externos del sistema, al hacer alteraciones en el modelo del sistema y observando los efectos de esas alteraciones en el comportamiento del sistema.                            

Educación: Se puede construir un modelo a escala de la estructura de un aula, de una institución universitaria. Inclusive estos modelos los podemos someter a determinadas transformaciones para estudiar la funcionalidad del aula o de la universidad.                              

La mayoría de los docentes considera el empleo de analogías como muy útiles para la        enseñanza.