dinámica de sistemas: introducción información adaptada del libro de sterman, 2000. y del curso...

Dinámica de sistemas:introducción

Información adaptada del libro de Sterman, 2000. y del curso de dinámica de sistemas de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín

Reseña Histórica de la DS

Metodología de simulación basada en computador desarrollada en 1950 en el MITJ. Forrester:

–1961 Dinámica industrial–1968 Principios de Sistemas–1969 Dinámica Urbana–1971 Dinámica del mundo

“Crack” de la bolsa de N.Y.

“Crack” de la bolsa de N.Y.

Pensamiento tradicional – Disección de Partes

Los humanos tienden a partir las cosas que no entienden...

• Daños de carros• Daños en aparatos eléctricos• Biología• Virus de computador

¿Entendiendo las piezas se entiende el todo?

Pensamiento sistémico – Haciendo las Conexiones

• Sistemas circulatorios• Sistemas nerviosos• Sistemas de gobierno• Macroeconomía• Economía mundial• Corporaciones

Partes + Interacciones = Sistema Completo

Sistema grupo de partes individuales y sus interconexiones

Pensamiento sistémico – Haciendo las Conexiones

• Teoría General de Sistemas (1920):

“No importa que tan diferentes sean las partes de los sistemas individuales, estas fueron puestas juntas usando un conjunto de reglas comunes a todas”

“El conocimiento de un tipo de sistemas puede ser aplicado a muchos otros tipos”

Pensamiento sistémico y Dinámica de Sistemas

• Peter Senge(1990): La quinta disciplina.

Pensamiento Sistémico

Dinámica de Sistemas

Pensamiento sistémico

cambiar los paradigmas acerca de cómo funciona el mundo


Pensamiento Sistémico

Revela los modelos mentales y como estos

definen la percepción del mundo


Herramienta para entender sistemas complejos


Modelos de Simulación en computador para relacionar la estructura del sistema y

su comportamiento


• Todo mundo usa modelos mentales todos los días.

• Las mentes solo tienen representaciones (modelos) de la realidad.

• Tener conciencia de los modelos mentales ayuda a entender porqué tomamos las decisiones que tomamos

• Los humanos no son simuladores dinámicos


Toma la información de la estructura del sistema(modelos mentales)

Se formaliza en un modelo de computador

Se revela el comportamiento de la estructura(simula el modelo)


Mundo en cambio constante

Tecnología de laInformación

Competencia con mayornivel de complejidad

En sistemas reales es imposible detener el cambio, a menos que sedestruya el sistema!!!!


Estructura induce comportamiento

Estructura Conducta Hechos

“Estructura” = cómo se unen los

elementos del sistema

¿Cuáles son los límitesde estos modelos?

La dinámica de sistemas modela problemas,no sistemas!!!!!!!

Dinámica de Sistemas- Límites -

• Los sistemas son subsistemas de otros sistemas, y así sucesivamente.....– ¿Cómo saber que incluir en el modelo?– ¿Cómo saber que excluir del modelo?

Dinámica de Sistemas- Límites -

Se modela un problema por modelo, esto permite poner límites razonables...

• ¿Qué problemas deben modelarse?

• La definición del problema es una parte importante de un estudio de dinámica de sistemas

• Dibujar el comportamiento en el tiempo (modos de referencia)

Dinámica de Sistemas - ¿Qué modelar? -


-10

-5

0

5

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30

35

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

AÑO

0

2000000

4000000

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P IB DEVALUACION IMP ORTACIONES EXP ORTACIONES


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1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

AÑO

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25003000

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INFLACIÓN TASA DE DESEMP LEO SERVICIO A LA DEUDA

f


0

5000000

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1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

AÑO

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INVERSION NACIONAL P IB AHORRO


-10-505

10152025303540

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000

AÑO

P IB DEVALUACION TASA DE INTERÉS INFLACIÓN

Conceptos de DS

DS se basa en los siguientes conceptos:

• Ciclos de realimentación

• Acumulación y flujos

• Decisiones y políticas

Conceptos de DS- Ciclos de Realimentación -

Realimentación: transmisión y retorno de información

Reaccionar a eventos

en lugar de buscar

comportamientos

Pensamiento ciclo abierto=

Problema Plan Acción


Pasar del pensamiento de ciclo abierto al pensamiento de ciclos de realimentación

Problema

PlanAcción


• Ciclos de realimentación: elementos e interconexiones estructuradas

Actividadesde Ventas

Ventas+

+

+

Ganancias+ Ganancias

Tiempo


Ganancias

Tiempo

-

Ganancias+

+Ventas+

Actividadesde Ventas

Gastos

-

Conceptos de DS- Acumulación y Flujos -

• Cada elemento en un ciclo de realimentación es un acumulador (niveles) o un flujo.

• La acción de los flujos y sobre los acumuladores (niveles) causan todo el comportamiento dinámico en el mundo


Acumuladores (Niveles)

– Fotografían la realidad– Reflejan el estado del sistema en un momento del tiempo– Tienen memoria (no cambian instantáneamente)– Cambian a través de los flujos (pero toma tiempo !!!)


Retardos

– Separan los problemas del sistema de los síntomas de estos problemas con el tiempo

– Afectan los esfuerzos para corregir los problemas una vez han sido descubiertos

– Son acumuladores de lo que no ha ocurrido


Flujos

– Crean dinámica cuando se acumulan en niveles.– El comportamiento dinámico puede ocurrir sin ninguna

realimentación !!!!!! (Embalse)– Dependen del valor de los niveles, no de otros flujos– No pueden existir sin los niveles

Conceptos de DS- Decisiones y Políticas -

• Cada decisión es gobernada por una política– Ej: Péndulo (sigue las reglas de la física).

• Los humanos son malos decisores cuando hay mucho detalle o complejidad...

• Más información hace más daño que bien...

• Las políticas son las reglas de la organización, que proveen la plataforma para las decisiones.– Ej: Inventario


Proceso de Decisión: convierte información en acción

AccionesCorrectivas

CondicionesActuales

Aparentes

CondicionesDeseadas


• Las decisiones se basan en niveles (los flujos no son instantáneamente observables!!!)

• Raramente tiene éxito un primer intento por resolver un problema.

• Las decisiones son intentos de mover el sistema hacia las metas.

• Las decisiones controlan el cambio a través de las políticas...

• Alcance del modelo

• Modos de Referencia

• Diseño conceptual del modelo

• Formalización del modelo

• Simulación– Horizonte de tiempo– Paso de simulación– Método de integración

Construcción de Modelos

Alcance del modelo

Construcción de Modelos

Por fuera del alcance del modelo

Variables Exógenas

Variables Endógenas

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