teoría de sistemas

CAPITULO 2:

La Empresa y la Teoria de

Sistemas

Elmer Gonzlez Herrera, Doctor en Ingeniera Industrial

curso: Ingeniera de la Informacin

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO Escuela de Ingeniera Industrial 2014 VI ciclo

En el pasado el hombre ha sido primero; en el futuro el sistema debe ser primero. Frederick W. Taylor (1856-

1915), originador de la Administracin Cientfica.




En este captulo aprender:

Describir como una empresa se amolda a la definicin de un sistema

Contrastar el pensamiento reduccionista con el pensamiento sistmico.

Definir la complejidad de un sistema e identificar los sistemas que son complejos

Aplicar el pensamiento sistmico, para entender y resolver problemas.

Modelar sistemas elementales basado en: diagramas de bucle causales y diagramas de stock y flujo.




Introduccin

La Teora de Sistemas es una manera de ver al mundo, habiendo influenciado a los campos de investigacin del rea cientfica, de ingeniera, de administracin y otros.

La Teora de Sistemas se usa como paradigma de explicacin de cmo trabajan los sistemas empresariales, y prescribir diseos para cmo deberan trabajar.

Los fundamentos que una empresa es un sistema se explica basado en los principios de la Teora de Sistemas y su aplicacin en los sistemas empresariales




Intr

oducc

in

Con el enfoque de sistemas se consigue influenciar como entender la empresa, y como mejorar la manera de hacer anlisis y diseo de sistemas empresariales.

Se usa el Modelamiento Dinmico para la gestin empresarial con lo cual se consigue aplicar los principios del Pensamiento Sistmico.




Definicin de un Sistema: Un sistema es un grupo organizado de elementos o

componentes que trabajan juntos para un propsito especfico (Miller).

Una combinacin interactuante de elementos para cumplir un objetivo definido. Esto incluye hardware, software, firmware, personas, informacin, tcnicas, facilidades, servicios, y otros elementos de apoyo. (INCOSE).

Un grupo interactuante, interrelacionado, o elementos interdependientes que forman un todo complejo. (American Heritage Dictionary of the English Language)

Qu es un Sistema?




META o

PROPOSITO

Frontera o

lmites

Partes

interactuantes

Meta o

Propsito

Abierto =

interacta con

el entorno

Qu e

s un S

iste

ma?

Com

ponente

s de u

n s

iste

ma

Hardware

Software

Persona

Energa

(combustible) y

su logstica

(procesos)

Tiene

componentes que

son subsistemas

Debe operar con

otros sistemas

(Sistemas de

Sistemas)

Lmite del

Sistema




La idea de mirar ms all de las paredes del edificio de las oficinas de la empresa no es nuevo.

Lo que es relativamente nuevo para muchos ejecutivos, es la idea de ver el mundo como un conjunto de sistemas que crean un todo y examinar las relaciones entre aquellos sistemas para determinar cmo afectan al todo.

La Teora de Sistemas, aplicada a la gestin de la organizacin, pone adelante la premisa de que todas las organizaciones son sistemas, y todos los sistemas son parte de sistemas ms grandes.

Teora de Sistemas en la Gestin de Organizaciones




El cmo un subsistema se ajusta a las necesidades de un sistema ms amplio, en ltima instancia determina si aquel subsistema prospera o se le deja marchitaro se da de baja.

En la Teora de Sistemas, un sistema es definido en dos maneras:

Externamente, por su propsito. Cada sistema tiene un rol que desempea en los sistemas de niveles mas altos en el cual existe.

Usando como ejemplo la empresa de automviles se puede decir que la compaa de automviles es un sistema cuya funcin es proporcionar automviles para el prximo sistema del ms alto nivel, el mercado de automviles. T

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iste

mas

en las

Org

aniz

aci

ones




El mercado de automviles a su vez tiene sus mltiples roles que desempea en el prximo sistema del ms alto nivel en transporte y en la economa nacional y as sucesivamente.

Internamente, por sus subsistemas y funciones internas. Cada sistema esta constituido por componentes y subsistemas que se interrelacionan y contribuyen al objetivo general del sistema matriz.

En la compaa de autos esos componentes podran estar constituidos por ingeniera, produccin, marketing, finanzas, recursos humanos y ventas todos los cuales debern apoyar el propsito del sistema al proporcionar automviles al sistema superior, esto es el mercado de automviles. T

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Los subsistemas son sistemas por propio derecho, pero tambin son parte del sistema total de la empresa.

La identificacin de los subsistemas dependen del punto de vista del observador. Subsistemas dado un punto de vista funcional:

o Marketing

o Ventas

o Manufacturacin

Subsistemas dado un punto de vista geogrfico:

o Operaciones nacionales

o Operaciones internacionales

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Los Lmites en una Empresa: Un lmite de un sistema traza la lnea de lo que es parte

de un sistema y de lo que no lo es.

El lmite de una empresa es algo arbitrario porque depende de las intenciones y objetivos del observador

Convencionalmente, los lmites son definidos donde el control de la empresa sobre sus recursos termina.

Sin embargo; las empresas modernas cuestionan esta definicin propietaria debido a lo siguiente: o Incluye la empresa sus proveedores parcialmente controlados?

o Incluye la empresa sus trabajadores a tiempo parcial?

o Incluye la empresa sus call centers outsourced o tercerizados?

Si estas u otros objetos son incluidos dentro o fuera de los sistemas depende de la intencin del observador. T

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Disear los lmites basado sobre el derecho de propiedad puede no tener sentido desde el punto de vista de un sistema.

En general, la definicin de los lmites de una empresa es contextual, y puede ser diferente para cada proyecto.

Lo Holstico u Holismo en una Empresa: El todo es ms que la suma de sus partes es una frase

comnmente escuchada en el pensamiento sistmico.

Lo que esta frase significa es que: el sistema completo muestra propiedades emergentes que son significativas slo cuando ellas son atribuidas al sistema completo, y no a cualquiera de las partes individuales del sistema. T

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ones




Peter Checkland considera que las propiedades emergentes no pueden ser deducidas a partir de las propiedades de las partes.

La existencia de propiedades emergentes anula los intentos de un enfoque reduccionista tradicional por que si usted descompone el sistema en sus partes constituyentes, y luego analiza cada parte individual-mente, usted perder las propiedades emergentes.

Como propiedad fundamental de los sistemas, el entendimiento del holismo significa estudiar el sistema completo y no slo sus partes.

La idea o concepto de lo holstico se basa en que un sistema muestra propiedades y comportamientos que no pueden ser atribuidos a cualquiera de sus partes.

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Lo holstico se percibe en las empresas en sus capacidades de ser innovadoras, de desarrollo de nuevos productos y servicios o en el rendimiento financiero observado (ingresos, costos, y ganancias) que no pueden ser atribuidos a las partes de la empresa (e.g., Marketing, Ventas, Manufactura etc.)

Para el lder de una organizacin, el primer paso en el desarrollo de una visin holstica en su organizacin es definir el sistema del ms alto nivel en el que existe/opera, y su rol/propsito en aquel sistema de ms alto nivel. Dnde encaja? Qu tipo de rol juega y que valor trae para el propsito del sistema del ms alto nivel?

T.d

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mas

en las

Org

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aci

ones




Si la empresa no tiene un rol para jugar en el sistema de ms alto nivel, entonces no pertenece a aquel sistema; y si no encuentra un rol en cualquier sistema de ms alto nivel, es en efecto redundante y finalmente morir.

Adicionalmente, y por desgracia es ms comn, si una empresa no puede definir con precisin cul es su rol en el sistema de ms alto nivel, incluso si no tiene algo relevante que ofrecer, ser tratada como si no tuviera ningn rol en absoluto.

Si un sistema de ms alto nivel no puede percibir valor mediante la inclusin de un subsistema particular, ignorar aquel el subsistema. Tpicamente, esto signifi-ca el fin de la participacin de aquel subsistema en el sistema de ms nivel. T

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Org

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ones

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mas

en las

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ones




Sistemas Abiertos vs. Cerrado

Los sistemas empresariales afectan y son afectados por, su entorno. Ellos intercambian materiales, informacin, y personas con su entorno. Un sistema con estas caractersticas es llamado un sistema abierto.

Lo opuesto de un sistema abierto es un sistema cerrado el cual no tiene ninguna interaccin con su entorno. Una lnea de produccin es un ejemplo de un sistema cerrado dentro de una organizacin.




El trabajo diario que se lleva a cabo en las lneas de produccin o de ensamble pueden estar aisladas de los factores externos tales como:

las reuniones diarias entre los ejecutivos de alto nivel,

la informacin de otras lneas similares,

Y la competencia entre ellas.

En lugar de los factores externos, los trabajadores de una lnea de ensamble slo se responsabilizan en completar sus tareas en la lnea, dependiendo del tipo de lnea que este sea.

Los sistemas abiertos requieren ciertas condiciones del entorno con el propsito de ejecutar su funcin definida.

Sis

tem

as

Abie

rtos

y C

err

ados




Sis

tem

as

Abie

rtos

y C

err

ados

Ejemplo, Amazon.com no existe como una empresa sin el Internet que es parte de su entorno externo.

Otras condiciones del entorno que pueden afectar a las empresas son las regulaciones, el mercado, la labor, la poltica, y los entornos sociales.

Esencialmente, podemos ver a la empresa como un gran simple proceso que convierte los inputs dentro de outputs.




Los inputs son: la labor, los materiales, el capital, y conocimiento.

Los outputs son el dinero, los productos, los servicios, y los residuos.

La perspectiva de proceso es una manera til para ver una empresa y forma la base de la Vista del Proceso descrita ms adelante.

Sis

tem

as

Abie

rtos

y C

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ados




Propsito Completamente Definido

Todas las empresas tienen un propsito, los cuales son definidos en la declaracin de la misin de la empresa.

Adicionalmente, las personas en la empresa tienen un propsito, sus metas individuales, y estas metas individuales pueden o no estar alineadas con el propsito de la empresa.

Debido a que la empresa tiene un propsito completamente definido, existe una justificacin racional que explica sus acciones.




Una Misin Corporativa para una Empresa del Sector Privado

Somos el principal proveedor de conexiones electrnicas y de fibra ptica y sus accesorios. Traemos los beneficios de productos modernos y sus tecnologas de los proveedores lderes en el mundo. Creamos y satisfacemos las necesidades de los usuarios profesionales para lograr conexiones fsicas para las comunicaciones o propsitos de control. Somos personas calificadas y dedicadas trabajando en asociacin con nuestros clientes para satisfacer sus necesidades y sus expectativas para nuestro mutuo beneficio a largo plazo. Nuestra mayor concentracin es proporcionar servicios y valores excepcionales tal que seamos su primera eleccin. Incrementaremos el valor de nuestra empresa, y mejoraremos el bienestar econmico y la calidad de vida de nuestros clientes, proveedores, personal, y otras partes interesadas.

Pro

psi

to T

ota

lmente

Definid

o




Retroalimentacion y Control

El control de un sistema es tema de la ciberntica, lo cual conceptualiza los mecanismos de retroalimentacin y de auto-regulacin ya sea por medios mecnicos, elctricos o de otros medios.

En las empresas los sistemas controlados no son generalmente un sistema electro - mecnico parecido al termostato.

Retr

oalim

enta

cin y

Contr

ol El control de la empresa es ejecutado por la

estructura de la administracin, cuyo rol primario es controlar los sistemas en los que ellos son responsables.




Complejidad

Los sistemas de empresas son usualmente descri-tos como sistemas complejos.

Sin embargo, la pregunta, "qu hace a un sistema que sea complejo? es una pregunta no fcilmente respondida.

A un nivel muy bsico, decimos que un sistema es complejo porque nos es difcil entender como funciona el sistema, y nos es difcil predecir el comportamiento del sistema.

Un punto de vista ampliamente sostenido es que la complejidad se debe al gran nmero de partes interactuantes.




Mientras ms partes tenga un sistema, luego ms complejo el sistema es

Esto es una condicin insuficiente y aveces no siempre una condicin necesaria.

La complejidad no slo se origina del nmero de partes en el sistema, sino ms bien de las

interrelaciones de sus partes y del comportamiento

emergente que no puede ser predecido a partir de

las partes individuales del sistema.

Com

ple

jidad




Producto Nmero de

partes

Nmero

de niveles

Destornillador (Black & Decker) 3 1

Rodillo deslizante (Bauer) 30 2

Impresor inyector de tinta (HP) 300 3

Mquina copiadora (Xerox) 2000 4

Automvil (GM) 10000 5

Avin de aerolnea (Boeing) 100,000 6

Origen: K.T. Ulrich and S.D. Eppinger, Product Design and Development,

2nd Edition, McGraw Hill, 2000

Com

ple

jidad




Com

ple

jidad

Para resumir, para decir que una empresa es compleja, estamos diciendo que la empresa exhibe

propiedades que:

Hacen dificil comprender las relaciones causa/efecto,

Hacen dificil la prediccin del comportamiento del

sistema, y

Hacen dificil la descripcin del sistema.

Teniendo mejores teoras y modelos de la empresa puede ayudar a la complejidad percibida, pero las

empresas tienen inherentemente esta propiedad y

nunca podrn eliminarla completamente.




Dinmica

Una empresa cambia con el tiempo; crece, se encoje, adiciona partes, remueve partes, y cambia sus partes y relaciones entre aquellas partes.

Los sistemas abiertos se auto-regulan, ellos se ajustan a los cambios en sus ambientes (el cuerpo humano mantiene constante su temperatura interna independientemente de la temperatura externa).

Din

m

ica




Equifinalidad

Las empresas muestran la equifinalidad como propiedad, lo cual significa que la empresa puede cumplir sus objetivos con diferentes inputs y con diferentes procesos internos y alcanzar el objetivo de la empresa.

Dada dos empresas, ambas pueden lograr el mis-mo resultado usando diferentes inputs y/o diferen-tes procesos.

Ejemplo, todas las compaas de automviles tie-nen similares metas para lograr ganancias en la produccin de autos; sin embargo, estas organiza-ciones lo logran a travs de diferentes patrones.

Equifinalidad simplemente

significa que existen muchos

medios para llegar a un final.

Hoy en da, un consumidor

puede encontrar mltiples variantes de casi cualquier

producto.

Equifin

alid

ad




DINAMICA DE SISTEMAS

Una teora que enuncia: Los sistemas deberan ser vistos como grupos interrelacionados de partes, y que al modelar la estructura del sistema podemos comprender y an predecir el comportamiento del

sistema. y un conjunto de herramientas para estudiar los

sistemas. La dinmica de sistemas proporciona dos herramientas tiles en el estudio de los sistemas empresariales: Diagramas de Bucles Causales Diagramas de Stock (almacn) y Flujo en un modelo de

Simulacin.




La Dinmica de Sistemas se inici en el MIT (Massachussets Institute of Technology) por Forrester, y fue derivado a partir de tres lneas de desarrollo cientfico-tcnico:

Simulacin en computadoras,

Teora de control (teora de sistemas realimentados), y

Toma de decisiones.

Din

m

ica d

e S

iste

mas




Diagramas de Bucles Causales

Un diagrama de bucles causales describe a los sistemas como un sistema interrelacionado de variables:

Las variables son elementos de inters del sistema que estn conectados por arcos que denotan relaciones.

El propsito del diagrama es representar las con-vicciones sobre la estructura causal del sistema.

Las figuras siguientes muestran la notacin para tres tipos de relaciones y el diagrama de bucle causal de un termostato controlando la temperatura de un cuarto.

Relacin positiva

Relacin negativa

Retraso

Bucle de realimentacin: diagrama de bucle causal de un termostato controlando

la temperatura de un cuarto.

Retraso puede ser positivo o negativo.

En un retraso negativo, si E incrementa,

entonces F decrece luego de un periodo de

tiempo.

Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les




En un diagrama de bucles causales se pueden distinguir bucles realimentados

Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les

B

D

C

A

+

+

-

-

+ -

Una variacin en A determina una variacin (aumento) de B, la que a su vez determina una disminucin de C, que por ltimo determina una disminucin en A. Por lo tanto una variacin en A determina, por medio de un bucle cerrado de relaciones causales, una accin sobre si misma. En la figura se tiene otros bucles de realimentacin, como el formado por A y C.




Existen 2 clases de bucles causales realimentados: realimentacin positiva y realimentacin negativa.

Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les

B

C

A

+

+

+

B

C

A

+

+

- + -

la variacin de un elemento se propaga a lo largo

del bucle de manera que se refuerza la variacin

inicial. Se tiene un comportamiento explosivo.

la variacin de un elemento se transmite a lo largo

del bucle de manera que determine una variacin de

signo contrario(accin autocorrectora) en el mismo

elemento.




Para obtener diagramas causales satisfactorios deben tenerse en cuenta las siguientes reglas:

1. Evitar bucles ficticios.

2. Emplear elementos que sean caracterizados fcilmente por nmeros.

3. No emplear 2 veces la misma relacin en un mismo modelo. Sin embargo, con relaciones causales explcitas deben explicitarse las mismas, ver figura a y figura b siguiente.

4. Evitar bucles redundantes

5. No emplear el tiempo como un factor causal, ver figura figura c.

Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les




Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les

frecuencia

de epidemias

tasa de

mortalidad

+

poblacin - +

frecuencia

de epidemias

tasa de

mortalidad

+

poblacin

-

INCORRECTO CORRECTO

FIGURA a FIGURA b




Dia

gra

mas

de B

ucl

es

Causa

les

vida media

fertilidad

+

poblacin

-

+

vida media

defunciones

+

poblacin -

INCORRECTO CORRECTO

FIGURA c

tasa crecimiento

de poblacin

tiempo

+

fertilidad

nacimientos

( - )

( + )

+

+

+

+

-




Ejemplo de un Bucle Causal

Disponibilidad

de enfermeras Productividad

de la enfermera

+




Disponibilidad


de enfermera

+

Enfermeras que

llegan a enfermarse

Enfermeras haciendo

trabajo administrativo

-

-

Eje

mplo

de u

n B

ucl

e C

ausa

l




Disponibilidad


de enfermera

+

Enfermeras se

reportaron enfermas

Enfermeras haciendo


-

-

Uso de sobretiempo

de enfermera

-

La moral de

la enfermera

-

-

Eje

mplo

de u

n B

ucl

e C

ausa

l




Disponibilidad


de enfermera

+

Enfermeras se

reportaron enfermas

Enfermeras haciendo


-

-

-

La moral de

la enfermera

-

-

Renuncia de

enfermera

-

+ Alto ausentismo

Uso de horas extras

de enfermera

Eje

mplo

de u

n B

ucl

e C

ausa

l




Disponibilidad


de enfermera

+

Enfermeras se

reportaron enfermas

Enfermeras haciendo


-

-

Uso de horas extras

de enfermera

-

La moral de

la enfermera

-

-

Renuncia de

enfermera

-

+ Alto ausentismo

Disponibilidad

de recursos

+

Eje

mplo

de u

n B

ucl

e C

ausa

l




Bucle Causal Ventajas/Desventajas

En un grupo, facilita la tormenta de ideas o brainstorming y el entendimiento del sistema.

Descubre todas las posibles relaciones

Descubre la complejidad

No tiene capacidades analticas (cualitativo)

Los diagramas podran no tener validez dificultad para chequearlo.




Diagramas de Almacn (stock) & de Flujo (flow)

Las deficiencias de los diagramas de bucle causal es la incapacidad para analizar el diagrama.

El stock (almacn) y flow (flujo) forman parte en una simulacin continua (piensa en el agua que fluye a travs de tuberas, ver figura siguiente)

Un diagrama de stock y flujos ve al sistema compuesto de stocks que acumula cosas y flujos que muestra el movimiento de cosas dentro del sistema.

F1

F3

F2

F4

N1

N2

N3

N4

F5 Dia

gra

mas

de s

tock

y f

lujo




Las cosas que fluyen y que son acumulables pueden ser:

Materiales: esto puede ser cualquier objeto fsico tal como productos, materia prima, o inventario.

Dinero: esto puede ser dinero en cualquiera de sus formas tal como una cuenta de ahorros, ingresos de ventas de un producto, o impuestos.

Objetos de Informacin: esto puede ser cualquier objeto no-fsico que fluye en el sistema tales como rdenes de clientes, pedidos de reservacin, u rdenes de compras.

Personas: esto puede ser cualquier grupo de personas tales como clientes, empleados, o pacientes.

Dia

gra

mas

de s

tock

y f

lujo




Los diagramas de stock y flujo tienen 3 tipos de variables:

1. Una variable stock representa la acumulacin o reduccin de un objeto.

2. Una variable de flujo representa la tasa de cambio de un stock, y

3. Una variable de informacin representa lo que puede influenciar a los stocks y tambin a los flujos

Dia

gra

mas

de s

tock

y f

lujo




Diagramas de Forrester

Los distintos elementos que constituyen el Diagrama Causal se representan por medio de variables, las cuales se clasifican de acuerdo con tres grupos siguientes:

1. Variables de nivel (stock)

2. Variables de flujo

3. Variables auxiliares

Para ayudar a comprender el significado de estas clases de variables, se puede concebir un smil hidrodinmico:

1()

= 1 2()

2()

= 3()

3()

= 2 4()

Smil hidrodinmico de un sistema de ecuaciones diferenciales de primer orden

Dia

gra

mas

de F

orr

est

er




Variables de Nivel (stock): las variables de nivel constituyen aquel conjunto de variables cuya evolucin es significativa para el estudio del sistema.

A cada nivel se le puede asociar un flujo de entra-da FE y un flujo de salida FS, de manera que la ecuacin que representa la evolucin del nivel es:

= +

O lo que es lo mismo:

=

Empleando el mtodo de Euler de integracin: + = + [ ]

Dia

gra

mas

de F

orr

est

er




Variables de Flujo: las variables de flujo determinan las variaciones en los niveles del sistema. Las variables de flujo determinan como se convierte la informacin disponible en una accin o actuacin.

Variables Auxiliares: las variables auxiliares o tambin llamado relaciones auxiliares representan pasos o etapas en que se descompone el clculo de una variable de flujo a partir de los valores tomados por los niveles

Dia

gra

mas

de F

orr

est

er

Almacn (stock) & Flujo (flow) Ilustrado

Variable

de Flujo

Variable

de Stock

Relacin

auxiliar

solicitudes de citas

citas reservadas

tasa de servicio

= + ()

()

Alm

ac

n(s

tock

) y F

lujo

(flow

) Ilust

rado

FE FS

Resultados de la Simulacin




Resumen

Defina los lmites de una empresa que mejor ayuden a resolver el problema.

Entienda la estructura de un sistema, identifique sus subsistemas y sus partes.

Identifique los stakeholders, sus perspectivas y sus metas.

Recuerde que hay muchas maneras de lograr las metas (equifinalidad)

Entienda la interaccin con el entorno (las empresas son sistemas abiertos)




La empresa tiene comportamiento que puede ser observado slo al nivel empresa y no puede ser deducido al analizar los subsistemas de la empresa en aislamiento.

Para mantener la estabilidad en un ambiente cambiante la empresa debe adaptarse, lo cual requiere bucles de realimentacin desde su ambiente.

Las empresas son sistemas con propsito defini-dos, debido a ello pueden elegir tanto sus objeti-vos y sus medios de alcanzarlos. Adicionalmente, las personas en la empresa tienen sus propsitos.

Resu

men




Las empresas son sistemas con propsito defini-dos, debido a ello pueden elegir tanto sus objeti-vos y sus medios de alcanzarlos. Adicionalmente, las personas en la empresa tienen sus propsitos.

La empresa es jerrquica, esta compuesta de subsistemas de niveles inferiores, y la empresa es parte de sistemas de niveles mayores (e.g., las cadenas de suministros)

Existen muchas formas de definir a los subsistemas dependiendo de las vistas de los observadores (e.g., subsistemas organizacionales, subsistemas de procesos, etc.)

Resu

men

teoría de sistemas

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