Metodologia ds

22
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Transcript of Metodologia ds

Page 1: Metodologia ds

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 2: Metodologia ds

"La Dinámica de Sistemas es una metodología para estudiar y administrarsistemas de retroalimentación complejos, tales como los que uno encuentra enlos negocios y en otros sistemas sociales. En realidad ha sido usado paraabordar prácticamente todo tipo de sistema de retroalimentación. Mientras quela palabra sistema ha sido aplicada a todo tipo de situaciones, retroalimentaciónes el descriptorquehacela diferenciaaquí. Retroalimentaciónse refierea laes el descriptorquehacela diferenciaaquí. Retroalimentaciónse refierea lasituación de X afectando a Y y Y a su vez afectando a X tal vez a través de unacadena de causas y efectos. Uno no puede estudiar el enlace entre X y Y eindependientemente, el enlace entre Y y X y predecir cómo el sistema secomportará. Sólo el estudio de todo el sistema como un sistema deretroalimentación conducirá a resultados correctos.“

Lo que la dinámica de sistemas intenta hacer es entender la estructura básicadel sistema, y así entender el comportamiento que produce. Muchos de estossistemas y problemas que son analizados pueden ser construidos comomodelos en computadoras.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 3: Metodologia ds

1.- Identificar el Problema.- En este paso el problema identificado esprobablemente un síntoma de una estructura compleja escondida en elsistema que será desplegado en etapas subsiguientes. La consultoría endinámica de sistemas debería al final traer un impacto positivo en elproblema inicialmente definido.

2.- Desarrollar una Hipótesis Dinámica.-Usando una herramienta llamadadiagrama de causalidad de lazo, el experto de dinámica de sistemas modelala telaraña de interrelaciones entre variables de un sistema.

3.- Construir un Modelo de Simulación del Sistema en la Raíz delProblema.- La estructura de pensamiento de sistemas es ahora modeladaen la computadora. Esta, como todas las otras etapas, requiere trabajar conlos administradores u otros para obtener más información.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 4: Metodologia ds

4.- Testear el Modelo para Asegurarse que Reproduce el Comportamientovisto en el Mundo Real.-Ciertamente, el modelo debe ser testeado a fondopara estar seguros de que funciona para un rango adecuado de situaciones.

5.- Diseñar y testear en el modelo políticas alternativas para aliviar elproblema, e implementar la solución.- El entendimientodel sistemaasíproblema, e implementar la solución.- El entendimientodel sistemaasícomo sus variables integrantes y el escrutinio de los supuestos y modelosmentales usados en los negocios es muchas veces más importante queconsiderar múltiples opciones y testearlas en el simulador.

6.- Comunicar el Resultado.-En este paso el problema no está resuelto hastaque el sistema del mundo real ha sido cambiado y eso requierecomunicación. Dependiendo de la situación, el modelador podría necesitarcrear un reporte breve documentando la solución propuesta,unapresentación para otros, o un ambiente de aprendizaje a ser usado por otrospara entender el problema y sus soluciones.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 5: Metodologia ds

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 6: Metodologia ds

Se estima que más del 75% de los esfuerzos de reingeniería no producen losobjetivos de mejoramiento esperados y la gran mayoría de losproyectos a granescala sobrepasan tanto la programación como también el presupuesto de losgrandes márgenes. ¿Porque tanto esfuerzos hacia el mejoramiento deldesempeño fallan tan a menudo?; la respuesta ante esta pregunta se debe debuscarenel procesodepensamientoendondesedanestasiniciativas.buscarenel procesodepensamientoendondesedanestasiniciativas.

Una vez construido el modelo mental se comienza a pensar con el, en unesfuerzo para predecir cuales de los éxitos de la realidad son consecuencia dedicho conjunto de supuestos. La Dinámica de Sistemas permite mejorar lacalidad en la construcción de modelos mentales, con fronteras espaciales ytemporales más amplias, conteniendo solo los detalles necesarios y lasrepresentaciones más reales, y por lo tanto, los modelos másconfiables.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 7: Metodologia ds

Su término se puede considerar en dos sentidos; en un“Sentido Amplio” serefiere 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 comocambian lossistemas a través del tiempo y que se utiliza para el modeladoy la simulacióndeproblemascomplejos.deproblemascomplejos.

La DS también puede ser usada para analizar como los cambios estructuralesen una parte del sistema afectan el comportamiento del mismo. Estametodología usa conceptos del campo de control realimentado para organizarinformación de un modelo de simulación por computadora; el cual ejecuta losroles de los individuos en el mundo real. La simulación resultante revelaimplicaciones del comportamiento del sistema representado por el modelo.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 8: Metodologia ds

El proceso de modelado consiste en el conjunto de operaciones mediante elcual, tras el oportuno estudio y análisis, se construye el modelo del aspecto dela realidad que resulta problemático. Este proceso implicaprincipalmenteanalizar toda la información recopilada con relación al proceso y reducirla asus aspectos necesarios para luego ser elaborada para poderser escrita allenguajesistémicocorrespondiente.lenguajesistémicocorrespondiente.

Para la construcción de un modelo se empieza de la información de dos tipos.Por una parte, se tienen registros numéricos de las trayectorias seguidasanteriormente. Por otra parte se dispone de la información de naturaleza muyvariada, con relación a como se producen las interacciones en el seno delsistema. En cuanto a la simulación se debe mostrar como se genera el problemaconsiderado en el mundo real; ya que de esta manera se facilitará el análisis yla toma de decisiones. La modelación y simulación consta de fases:

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 9: Metodologia ds

a) Definición del Problema.- En esta fase se debe de definir claramente elproblema y establecer si es adecuado para ser descrito con laD.S.

b) Conceptualización del Sistema.-Una vez definido el problema, se debeacometer su estudio, definiendo los distintos elementos que integran ladescripción,asícomolas influenciasqueseproducenentreellos. El resultado

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

descripción,asícomolas influenciasqueseproducenentreellos. El resultadode esta fase es establecer el “Diagrama Causal” del sistema.

c) Formalización del Sistema.-El objetivo en esta etapa es convertir el diagramacausal en el “Diagrama Forrester” y a partir de este diagramaes puedenescribir las ecuaciones del modelo.

d) Comportamiento del Modelo.-En esta fase se pretende realizar la simulacióninformática del modelo y que requiere de aplicaciones de software.

Page 10: Metodologia ds

e) Evaluación del Modelo.-Esta fase es necesaria someter al modelo a una seriede análisis para evaluar su validez y calidad. Estos análisis son muy variados ycomprenden desde la comprobación de la consistencia lógicade las hipótesisque incorpora, hasta el estudio del ajuste entre sus trayectorias generadas por elmodelo y registradas en la realidad.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Así mismo incluye también un“Análisis de Sensibilidad” que permitendeterminar la sensibilidad del modelo y por lo tanto de las conclusiones que seextraigan de el.

f) Explotación del Modelo.- En esta fase final se deben analizar políticasalternativas que pueden aplicarse al sistema que se está estudiando. Estaspolíticas normalmente se definen mediante escenarios que representansituaciones a las que deben enfrentarse el usuario del modelo.

Page 11: Metodologia ds

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 12: Metodologia ds

Forrester desarrollo los trabajos pioneros de la D.S. a finales de los años 50 enel estudio de los sistemas industriales. A mediados de los años 60 aplico lametodología a sistemas urbanos. Surge así lo que se denominóla “DinámicaUrbana”, en la que las variables consideradas son los habitantes en un áreaurbana, las viviendas, las empresas, entre otras. A finalesde este periodo seproduceel estudioqueposiblementemásallá hacontribuidoa la difusióndelaproduceel estudioqueposiblementemásallá hacontribuidoa la difusióndelaD.S.

A raíz de la realización de este último informe, se puso de manifiesto que laD.S. era algo más que la“Dinámica Industrial o Dinámica Urbana” y se vinoconveniente adoptar la denominación Dinámica de Sistemas,con la que seconoce actualmente.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 13: Metodologia ds

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 14: Metodologia ds

La simulación es la experimentación con un modelo de una hipótesis o unconjunto de hipótesis de trabajo.

Thomas T. Goldsmith Jr. y Estle Ray Mann la define así:"Simulación es unatécnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital.Estos experimentoscomprendenciertos tipos de relacionesmatemáticasyEstos experimentoscomprendenciertos tipos de relacionesmatemáticasylógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y laestructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos períodos".

Una definición más formal formulada por R.E. Shannon es:"La simulación esel proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a términoexperiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento delsistema o evaluar nuevas estrategias -dentro de los límitesimpuestos por uncierto criterio o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema".

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 15: Metodologia ds

a) Definición del Sistema:

Esta etapa consiste en estudiar el contexto del problema, identificar losobjetivos del proyecto, especificar los índices de medición de la efectividaddel sistema, especificar los objetivos específicos del modelamiento y definirel sistemaquesevaamodelar.el sistemaquesevaamodelar.

b) Formulación del Modelo:

Una vez definidos con exactitud los resultados que se esperan obtener delestudio, se define y construye el modelo con el cual se obtendrán losresultados deseados. En la formulación del modelo es necesario definir todaslas variables que forman parte de él, sus relaciones lógicasy los diagramasde flujo que describan en forma completa el modelo.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 16: Metodologia ds

c) Colección de Datos:

En esta etapa es importante que se definan con claridad y exactitud los datosque 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 algúnlenguaje como el Fortran, Algol, Lisp, etc., o se utiliza algún paquete comoPromodel, Vensim, Stella y iThink.

e) Verificación:

El proceso de verificación consiste en comprobar que el modelo simuladocumple con los requisitos de diseño para los que se elaboró. Se trata deevaluar que el modelo se comporta de acuerdo a su diseño del modelo

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 17: Metodologia ds

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 exactitudenla prediccióndel futuro.-La exactitudenla prediccióndel futuro.-La comprobación de falla del modelo de simulación al utilizar datos quehacen fallar al sistema real.

-La aceptación y confianza en el modelo de la persona que haráuso de losresultados que arroje el experimento de simulación.

g) Experimentación:

En esta atapa se realiza después que éste haya sido validado.Laexperimentación consiste en generar los datos deseados y enrealizar unanálisis de sensibilidad de los índices requeridos.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 18: Metodologia ds

h) Interpretación:

En esta etapa del estudio, se interpretan los resultados quearroja lasimulación y con base a esto se toma una decisión. Es obvio quelosresultados que se obtienen de un estudio de simulación ayudaa soportardecisionesdel tipo semi-estructurado.decisionesdel tipo semi-estructurado.

i) Documentación:

Dos tipos de documentación son requeridos para hacer un mejor uso delmodelo de simulación. La primera se refiere a la documentación del tipotécnico y la segunda se refiere al manual del usuario, con el cual se facilita lainteracción y el uso del modelo desarrollado.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 19: Metodologia ds

1.- Modelo Teórico.- Este modelo contener los elementos que se precisenpara la simulación. Es el modelo principal de todo una investigacióncientífica, gracias a ello podemos definir o concluir la hipótesis, laspredicciones, etc.

2.- Modelo Conceptual.-Este modelo desea establecer por un cuestionario ycon trabajode campo,la importanciade la discriminacióno rechazoencon trabajode campo,la importanciade la discriminacióno rechazoenuna colectividad y hacerlo por medio de un cuestionario en forma de unasimulación con una escala de actitud.

3.- Modelo Sistémico.-Este modelo es más pretencioso y es un trabajo delaboratorio. Se simula el sistema social en una de sus representacionestotales. El análisis de sistemas es una representación total. Este método,que es para un“Sistema Complejo”, es sumamente abstracto, no se limitaa la descripción del sistema, sino que debe incluir en la simulación lasentradas y salidas de energía y procesos de homeostasis, autopoiesis yretroalimentación.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 20: Metodologia ds

a) Simulación por Computadora.-La simulación por computadora se haconvertido en una parte útil del modelado de muchos sistemasnaturales enfísica, química y biología, y sistemas humanos como la economía y lasciencias sociales. La simulación por computadora es frecuentemente usadacomo un accesorio para, o sustitución de, sistemas de modelado para loscualeslassolucionesanalíticasdeformacerradasimplenosonposibles.cualeslassolucionesanalíticasdeformacerradasimplenosonposibles.

b) Simulación en Informática.-En informática la simulación tiene todavíamayor significado especializado: Alan Turing usó el témino"simulación"para referirse a lo que pasa cuando una computadora digital corre una tablade de estado (corre un programa) que describe las transiciones de estado,las entradas y salidas de una máquina sujeta a discreto-estado. Lasimulación computarizada de una máquina sujeta.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 21: Metodologia ds

c) Simulación en la Preparación.-La simulación es usada en el entrenamientoo preparación tanto del personal civil como militar; esto sucede cuando esprohibitivamente caro o simplemente muy peligroso para permitirle usarequipo real a un aprendiz en el mundo real.

d) Simulaciónen la Educación.- Estetipo desimulaciónesun tantoparecidad) Simulaciónen la Educación.- Estetipo desimulaciónesun tantoparecidaa la de entrenamiento o preparación. Ellas se enfocan en tareas específicas.En el pasado los videos eran usados por maestros y para educaralumnos aobservar, solucionar problemas y jugar un rol; sin embargo se ha vistodesplazada por la simulación, puesto que ésta incluye viñetas narrativasanimadas, éstas son videos de caricaturas hipotéticas e historias basadas enla realidad, envolviendo a la clase en la enseñanza y aprendizaje, también seusa para evaluar el aprendizaje, resolver problemas de habilidades ydisposición de los niños, y el servicio de los profesores.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

Page 22: Metodologia ds

d) Simulación en Ciencias Naturales.-Los experimentos basados en técnicascomo la espectroscopía de RMN proveen datos detallados sobre elcomportamiento de la materia. Sin embargo, para interpretar estosexperimentos y para obtener una resolución mayor en espacioy tiempo,tenemos que recurrir a modelos teóricos. La resolución analítica de estosmodelosesimposibleparala mayoríadelossistemasdeinteréspráctico.modelosesimposibleparala mayoríadelossistemasdeinteréspráctico.

e) Simulación Médica.-Este tipo de simulación incrementa cada vez más en sudesarrollando y se están desplegando cada vez más para enseñarprocedimientos terapéuticos y de diagnóstico así como conceptos y la tomade decisión médica al personal en las profesiones médicas. Estossimuladores se han estado desarrollando para el entrenamiento para unagama de procedimientos básicos como la transfusión de sangre, una cirugíalaparoscopica, cuidados traumatológicos auscultación pulmonar y cardiaca,etc.

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS