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Dinámica de sistemas

La dinámica de sistemas es una metodología para analizar y modelar[1]​ el comportamiento temporal en entornos complejos. Se basa en la identificación de los bucles de realimentación entre los elementos, y también en las demoras en la información y materiales dentro del sistema.[2]​ Lo que hace diferente este enfoque de otros usados para estudiar sistemas complejos es el análisis de los efectos de los bucles o ciclos de realimentación, en términos de flujos y depósitos adyacentes. De esta manera se puede estructurar a través de modelos matemáticos la dinámica del comportamiento de estos sistemas. La simulación de estos modelos actualmente se puede realizar con ayuda de programas computacionales específicos.

Originalmente desarrollada en 1950 para ayudar a los administradores de empresas a mejorar su comprensión de los procesos industriales, económicos. Actualmente se usa en el sector público y privado para el análisis y diseño de políticas. Fue creada a principios en la década de 1960 por Jay Forrester de la MIT Sloan School of Management del Massachusetts Institute of Technology) con la creación del MIT System Dynamics Group.

Historia

Se creó a mediados de los años 1950[3]​ por el profesor Jay Forrester a raíz de un trabajo suyo para General Electric (GE). Así, en 1956, Forrester aceptó un puesto de profesor en la recién formada MIT Sloan School of Management. Su objetivo inicial era determinar cómo sus antecedentes en la ciencia y la ingeniería podían ser aprovechados, de alguna manera útil, en las cuestiones fundamentales que determinan el éxito o el fracaso de las empresas.

En ese momento, los directivos de GE estaban perplejos porque el empleo en sus plantas de electrodomésticos en Kentucky exhibía un ciclo significativo de tres años. El ciclo económico se consideró una explicación insuficiente para la inestabilidad del empleo en GE. A partir de simulaciones a mano (o cálculos) de la estructura de flujos y de la retroalimentación de las plantas de GE, que incluyó a la toma de decisiones corporativas con respecto a la estructura de la contratación y los despidos, Forrester fue capaz de demostrar cómo la inestabilidad en el empleo de GE se debía a la estructura interna de la empresa y no a una fuerza externa, como el ciclo económico. Estas simulaciones manuales fueron el comienzo[4]​ de un nuevo enfoque para abordar problemas industriales, basado en el análisis de la estructura interna más que en el impacto de factores externos.

Durante la década de 1950 y comienzos de 1960, Forrester y un equipo de estudiantes de postgrado se dio el salto de una etapa de la simulación manual a una la etapa de modelado formal por ordenador debido a que en esa época Richard Bennett creó el primer lenguaje de modelado dinámico llamado SIMPLE (Simulation of Industrial Management Problems with Lots of Equations) en la primavera de 1958. En 1959, Phyllis Fox y Alexander Pugh escribió la primera versión de DYNAMO (DYNAmic MOdels), una versión mejorada de SIMPLE, y el nuevo lenguaje basado en variables de hasta 8 caracteres, del que aún se pueden hallar modelos en libros antiguos, se convirtió en el estándar de la industria durante más de treinta años. Forrester publicó el primer, y todavía clásico, libro en el campo con el título de Industrial Dynamics en 1961. Desde finales de 1950 a finales de 1960, las publicaciones recogen aplicaciones centradas en el ámbito de organización industrial y a problemas gerenciales en empresas. En 1968, sin embargo, un acontecimiento inesperado causó que el campo se ampliara más allá del modelado corporativo. John Collins, el exalcalde de Boston, fue nombrado profesor visitante de Asuntos Urbanos del MIT. El resultado de la colaboración Collins-Forrester fue un libro titulado Urban Dynamics que sirvió para explicar cómo los subsidios públicos provocan que en el centro de las grandes ciudades habiten las familias de menor renta, lo cual ya había definido Forrester antes como el comportamiento contra-intuitivo de los sistemas sociales. Muy poco después, en 1970, Jay Forrester fue invitado por el Club de Roma para una reunión en Berna, Suiza. El Club de Roma es una organización dedicada a la solución de lo que sus miembros describen como el "predicamento de la humanidad", es decir, la crisis global que puede aparecer en algún momento en el futuro, debido a las exigencias que se colocan sobre la capacidad de carga de la Tierra (sus fuentes de los recursos renovables y no renovables y sus sumideros para la eliminación de los contaminantes) que el mundo está en crecimiento exponencial de la población. En la reunión de Berna, a Forrester se le preguntó si podría aportar un nuevo enfoque para ser utilizado para hacer frente a la difícil situación de la humanidad. Su respuesta, por supuesto, era que podía. En el avión de regreso de la reunión de Berna, Forrester creó el primer borrador de un modelo del sistema socioeconómico del mundo, donde aparecían conceptos inéditos hasta entonces como el de ‘reciclaje’ de productos de consumo. Él llamó a este modelo WORLD1. A su regreso a Estados Unidos, Forrester refinó WORLD1, en preparación para la visita al MIT por los miembros del Club de Roma, dando origen a una versión refinada del modelo que fue el WORLD2. Forrester publicó World2 en un libro titulado World Dynamics.

Los trabajos realizados por Forrester en el MIT dieron origen a una simulación realizada por el equipo coordinado por Donella H. Meadows que tenía por objeto analizar el comportamiento de las principales variables mundiales, es decir la población mundial, la industrialización, la contaminación, la producción de alimentos y la explotación de los recursos naturales, y que dio origen a un informe que se publicó bajo el título "Limits to Growth" (Los Límites del Crecimiento), que se tradujo a varios idiomas y tuvo una fuerte difusión mundial.

Aplicaciones

 
Modelos de simulación de Dinámica de sistemas con Vensim

Tiene aplicaciones en prácticamente todas las áreas del conocimiento como podemos observar en los numerosos artículos publicados en los congresos anuales de la System Dynamics Society. Se trata de una potente herramienta para:

  • Enseñar a los reflejos del sistema de pensamiento de las personas que está siendo entrenado.
  • Analizar y comparar los supuestos y modelos mentales acerca de cómo funcionan las cosas.
  • Obtener una visión cualitativa sobre el funcionamiento de un sistema o las consecuencias de una decisión.
  • Reconocer arquetipos de sistemas disfuncionales en la práctica diaria.

Los modelos permiten simular el impacto de diferentes políticas relativas a la situación a estudiar ejecutando simulaciones what if (¿qué pasaría si?) que permiten ver las consecuencias a corto y medio plazo, y ser de gran ayuda en la comprensión de cómo los cambios en un sistema lo afectan en el tiempo. En este sentido es muy similar al Pensamiento sistémico ya que se basa en los mismos diagramas de causales con bucles o lazos de retroalimentación (feedback). Sin embargo, estos modelos de simulación permiten además hacer simulaciones para estudiar el comportamiento de los sistemas y el impacto de políticas alternativas.[5]​ Se utiliza en especial para investigar la dependencia de los recursos naturales y los problemas resultantes del creciente consumo a nivel global para mejorar el especial en el desarrollo de nuevos productos.[6][7]​ Existe una gran variedad de marcas de software en el mercado que ayudan a aplicar esta herramienta de una forma amigable: Vensim, Stella, ithink, Powersim, Dynamo, etc.

Véase también

Referencias

  1. Izquierdo, Luis R.; Galán, José M.;Santos, José I.;del Olmo, Ricardo (2008). «Modelado de sistemas complejos mediante simulación basada en agentes y mediante dinámica de sistemas». Empiria. Revista de Metodología de Ciencias Sociales 16. pp. 85-112. 
  2. MIT System Dynamics in Education Project (SDEP) el 9 de mayo de 2008 en Wayback Machine.
  3. Forrester, Jay (1971). Counterintuitive behavior of social systems. Technology Review 73(3): 52–68
  4. Michael J. Radzicki and Robert A. Taylor (2008). "Origin of System Dynamics: Jay W. Forrester and the History of System Dynamics" el 27 de abril de 2019 en Wayback Machine.. In: U.S. Department of Energy's Introduction to System Dynamics. Consultado el 23 de octubre de 2008.
  5. System Dynamics Society
  6. Repenning, Nelson P. (2001). «Understanding fire fighting in new product development». The Journal of Product Innovation Management 18 (5): 285-300. doi:10.1016/S0737-6782(01)00099-6. 
  7. Nelson P. Repenning (1999). Resource dependence in product development improvement efforts, Massachusetts Institute of Technology Sloan School of Management Department of Operations Management/System Dynamics Group, Dec 1999.

Bibliografía

  • Forrester, Jay W. (1961). Industrial Dynamics. Pegasus Communications. ISBN 1883823366. 
  • Forrester, Jay W. (1969). Urban Dynamics. Pegasus Communications. ISBN 1883823390. 
  • Martin, Juan (2014). Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de Sistemas. Juan Martin. ISBN 9788460793045. 
  • Martin, Juan (2014). Ejercicios avanzados en Dinámica de Sistemas. Juan Martin. ISBN 9788461227921. 
  • Meadows, Donella H. (1972). Limits to Growth. New York: University books. ISBN 0-87663-165-0. 
  • Morecroft, John (2007). Strategic Modelling and Business Dynamics: A Feedback Systems Approach. John Wiley & Sons. ISBN 0470012862. 
  • Senge, Peter (1990). The Fifth Discipline. Currency. ISBN 0-385-26095-4. 
  • Sterman, John D. (2000). Business Dynamics: Systems thinking and modeling for a complex world. McGraw Hill. ISBN 0-07-231135-5. 
  • Schaffernicht, Martin (2008). Indagación de situaciones complejas mediante la dinámica de sistemas. Editorial Universidad de Talca. ISBN 978-956-7059-93-5

Enlaces externos

Libros

  • Teoría y ejercicios prácticos
  • Guía Usuario Vensim

Cursos

  • Curso en línea UPC
  • Curso Creación de Modelos en Ecología
  • System Dynamics Society
  • Curso Superior ATC - CSIC

Organizaciones

  • System Dynamics Society
  • MIT System Dynamics Group
  • The Systems Thinker

Software

  • Vensim
  • Stella and iThink
  • Powersim
  • Consideo
  • Simile
  • MapSys
  • Evolución


  •   Datos: Q598451
  •   Multimedia: Systems dynamics

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La dinamica de sistemas es una metodologia para analizar y modelar 1 el comportamiento temporal en entornos complejos Se basa en la identificacion de los bucles de realimentacion entre los elementos y tambien en las demoras en la informacion y materiales dentro del sistema 2 Lo que hace diferente este enfoque de otros usados para estudiar sistemas complejos es el analisis de los efectos de los bucles o ciclos de realimentacion en terminos de flujos y depositos adyacentes De esta manera se puede estructurar a traves de modelos matematicos la dinamica del comportamiento de estos sistemas La simulacion de estos modelos actualmente se puede realizar con ayuda de programas computacionales especificos Originalmente desarrollada en 1950 para ayudar a los administradores de empresas a mejorar su comprension de los procesos industriales economicos Actualmente se usa en el sector publico y privado para el analisis y diseno de politicas Fue creada a principios en la decada de 1960 por Jay Forrester de la MIT Sloan School of Management del Massachusetts Institute of Technology con la creacion del MIT System Dynamics Group Indice 1 Historia 2 Aplicaciones 3 Vease tambien 4 Referencias 5 Bibliografia 6 Enlaces externosHistoria EditarSe creo a mediados de los anos 1950 3 por el profesor Jay Forrester a raiz de un trabajo suyo para General Electric GE Asi en 1956 Forrester acepto un puesto de profesor en la recien formada MIT Sloan School of Management Su objetivo inicial era determinar como sus antecedentes en la ciencia y la ingenieria podian ser aprovechados de alguna manera util en las cuestiones fundamentales que determinan el exito o el fracaso de las empresas En ese momento los directivos de GE estaban perplejos porque el empleo en sus plantas de electrodomesticos en Kentucky exhibia un ciclo significativo de tres anos El ciclo economico se considero una explicacion insuficiente para la inestabilidad del empleo en GE A partir de simulaciones a mano o calculos de la estructura de flujos y de la retroalimentacion de las plantas de GE que incluyo a la toma de decisiones corporativas con respecto a la estructura de la contratacion y los despidos Forrester fue capaz de demostrar como la inestabilidad en el empleo de GE se debia a la estructura interna de la empresa y no a una fuerza externa como el ciclo economico Estas simulaciones manuales fueron el comienzo 4 de un nuevo enfoque para abordar problemas industriales basado en el analisis de la estructura interna mas que en el impacto de factores externos Durante la decada de 1950 y comienzos de 1960 Forrester y un equipo de estudiantes de postgrado se dio el salto de una etapa de la simulacion manual a una la etapa de modelado formal por ordenador debido a que en esa epoca Richard Bennett creo el primer lenguaje de modelado dinamico llamado SIMPLE Simulation of Industrial Management Problems with Lots of Equations en la primavera de 1958 En 1959 Phyllis Fox y Alexander Pugh escribio la primera version de DYNAMO DYNAmic MOdels una version mejorada de SIMPLE y el nuevo lenguaje basado en variables de hasta 8 caracteres del que aun se pueden hallar modelos en libros antiguos se convirtio en el estandar de la industria durante mas de treinta anos Forrester publico el primer y todavia clasico libro en el campo con el titulo de Industrial Dynamics en 1961 Desde finales de 1950 a finales de 1960 las publicaciones recogen aplicaciones centradas en el ambito de organizacion industrial y a problemas gerenciales en empresas En 1968 sin embargo un acontecimiento inesperado causo que el campo se ampliara mas alla del modelado corporativo John Collins el exalcalde de Boston fue nombrado profesor visitante de Asuntos Urbanos del MIT El resultado de la colaboracion Collins Forrester fue un libro titulado Urban Dynamics que sirvio para explicar como los subsidios publicos provocan que en el centro de las grandes ciudades habiten las familias de menor renta lo cual ya habia definido Forrester antes como el comportamiento contra intuitivo de los sistemas sociales Muy poco despues en 1970 Jay Forrester fue invitado por el Club de Roma para una reunion en Berna Suiza El Club de Roma es una organizacion dedicada a la solucion de lo que sus miembros describen como el predicamento de la humanidad es decir la crisis global que puede aparecer en algun momento en el futuro debido a las exigencias que se colocan sobre la capacidad de carga de la Tierra sus fuentes de los recursos renovables y no renovables y sus sumideros para la eliminacion de los contaminantes que el mundo esta en crecimiento exponencial de la poblacion En la reunion de Berna a Forrester se le pregunto si podria aportar un nuevo enfoque para ser utilizado para hacer frente a la dificil situacion de la humanidad Su respuesta por supuesto era que podia En el avion de regreso de la reunion de Berna Forrester creo el primer borrador de un modelo del sistema socioeconomico del mundo donde aparecian conceptos ineditos hasta entonces como el de reciclaje de productos de consumo El llamo a este modelo WORLD1 A su regreso a Estados Unidos Forrester refino WORLD1 en preparacion para la visita al MIT por los miembros del Club de Roma dando origen a una version refinada del modelo que fue el WORLD2 Forrester publico World2 en un libro titulado World Dynamics Los trabajos realizados por Forrester en el MIT dieron origen a una simulacion realizada por el equipo coordinado por Donella H Meadows que tenia por objeto analizar el comportamiento de las principales variables mundiales es decir la poblacion mundial la industrializacion la contaminacion la produccion de alimentos y la explotacion de los recursos naturales y que dio origen a un informe que se publico bajo el titulo Limits to Growth Los Limites del Crecimiento que se tradujo a varios idiomas y tuvo una fuerte difusion mundial Aplicaciones Editar Modelos de simulacion de Dinamica de sistemas con Vensim Tiene aplicaciones en practicamente todas las areas del conocimiento como podemos observar en los numerosos articulos publicados en los congresos anuales de la System Dynamics Society Se trata de una potente herramienta para Ensenar a los reflejos del sistema de pensamiento de las personas que esta siendo entrenado Analizar y comparar los supuestos y modelos mentales acerca de como funcionan las cosas Obtener una vision cualitativa sobre el funcionamiento de un sistema o las consecuencias de una decision Reconocer arquetipos de sistemas disfuncionales en la practica diaria Los modelos permiten simular el impacto de diferentes politicas relativas a la situacion a estudiar ejecutando simulaciones what if que pasaria si que permiten ver las consecuencias a corto y medio plazo y ser de gran ayuda en la comprension de como los cambios en un sistema lo afectan en el tiempo En este sentido es muy similar al Pensamiento sistemico ya que se basa en los mismos diagramas de causales con bucles o lazos de retroalimentacion feedback Sin embargo estos modelos de simulacion permiten ademas hacer simulaciones para estudiar el comportamiento de los sistemas y el impacto de politicas alternativas 5 Se utiliza en especial para investigar la dependencia de los recursos naturales y los problemas resultantes del creciente consumo a nivel global para mejorar el especial en el desarrollo de nuevos productos 6 7 Existe una gran variedad de marcas de software en el mercado que ayudan a aplicar esta herramienta de una forma amigable Vensim Stella ithink Powersim Dynamo etc Vease tambien EditarSistema complejo Sistema dinamicoReferencias Editar Izquierdo Luis R Galan Jose M Santos Jose I del Olmo Ricardo 2008 Modelado de sistemas complejos mediante simulacion basada en agentes y mediante dinamica de sistemas Empiria Revista de Metodologia de Ciencias Sociales 16 pp 85 112 MIT System Dynamics in Education Project SDEP Archivado el 9 de mayo de 2008 en Wayback Machine Forrester Jay 1971 Counterintuitive behavior of social systems 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Juan 2014 Ejercicios avanzados en Dinamica de Sistemas Juan Martin ISBN 9788461227921 Meadows Donella H 1972 Limits to Growth New York University books ISBN 0 87663 165 0 Morecroft John 2007 Strategic Modelling and Business Dynamics A Feedback Systems Approach John Wiley amp Sons ISBN 0470012862 Senge Peter 1990 The Fifth Discipline Currency ISBN 0 385 26095 4 Sterman John D 2000 Business Dynamics Systems thinking and modeling for a complex world McGraw Hill ISBN 0 07 231135 5 Schaffernicht Martin 2008 Indagacion de situaciones complejas mediante la dinamica de sistemas Editorial Universidad de Talca ISBN 978 956 7059 93 5Enlaces externos EditarLibros Teoria y ejercicios practicos Guia Usuario Vensim Cursos Curso en linea UPC Curso Creacion de Modelos en Ecologia System Dynamics Society Curso Superior ATC CSIC Organizaciones System Dynamics Society MIT System Dynamics Group The Systems Thinker University of Bergen System Dynamics Group Software Vensim Stella and iThink Powersim 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