1 Introducción a Dinámica de Sistemas Pensamiento SistémicoIsaac Dyner R

2 Justificación En condiciones de complejidad de las organizaciones y de sus entornos, se demandan herramientas y esquemas para el apoyo a la formulación de políticas, estrategias y la toma de decisiones.

3 Objetivos Dar las bases y las herramientas para modelar en forma integral la complejidad de las organizaciones. Aplicar pensamiento sistémico Construir modelos utilizando DS Construir esquemas de soporte a la estrategia y la toma de decisiones

4 Teoría y laboratorios de aplicaciónMetodología Se presentarán las bases del pensamiento sistémico y su aplicación a fenómenos complejos. Se presentarán los conceptos de DS y de Simulación de fenómenos complejos. Mediante casos se ilustrará la teoría, los conceptos y como estos se aplican a situaciones reales. Teoría y laboratorios de aplicación

5 Programa del curso Lunes: Introducción a Pensamiento Sistémico y a DS. Conceptualización de problemas (Construcción de diagramas Causales). Martes: Modelado de Sistemas utilizando Dinámica de Sistemas (casos y ejemplos). Miércoles: Comportamiento y Evaluación del Modelo. Entornos para el aprendizaje. Análisis de Políticas

6 Parte I Pensamiento Sistémico

7 Temario Aproximación de sistemas Complejidad Sistemas y decisionesAprendizaje Modelamiento Arquetipos Causalidad y PS

8 Análisis – reduccionismoPara mejorar (entender) algo se desagrega en partes El sistema es un todo Tiene propiedades que se derivan de la interacción entre las partes

9 Aproximación de Sistemas(1/3)von Bertalanffy (1940, 1950, 1956). Teoría General de Sistemas-organismos. Wiener (1948, 1950). Cibernética. Teoría de la comunicación y control. Forrester (1961, 1969). Cibernética y Teoría de control en sistemas socioeconómicos. Ackoff (1971, 1981). Rediseño del futuro Checkland (1984). Pensamiento de sistemas, práctica de sistemas. Senge (1990). La quinta disciplina.

10 Aproximación de Sistemas(2/3)Forrester (1961, 1969). Cibernética y Teoría de control en sistemas socioeconómicos. (R y R). Ackoff (1971, 1981). Pensamiento de sistemas “duro” y “blando”. Checkland (1981). De lo “duro” hacia lo blando. Propone un método de 7 etapas: desde descripción no-estructurada del problema, pasando por conceptualización de modelos, hasta la acción para mejorar situación problemática. Modelación puede ser parte de una etapa!

11 Aproximación de Sistemas(3/3)Pensamiento Duro: Simbiosis entre IS y AS. Para resolver problemas, se busca eliminar la diferencia entre lo deseado y lo actual - la mejor alternativa. Pensamiento Blando: Para resolver problemas, se acude a un método de recurrencia. Se definen las características del sistema; se plantea la posibilidad de mejorarlo o modificarlo; y se establece como hacerlo. A diferencia de lo “duro”, no esta orientada a alcanzar fines (goal directed) - pobre estructuración.

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13 Preguntas? Análisis y sistema? Solución de problemas?Absolución, resolución, solución, disolución? Lo jerárquico y lo democrático? El método? Qué acuerdos?

14 Complejidad

15 Complejidad y causalidadPensamiento sistémico

16 Causalidad A B A ocurre y B ocurrePara que B ocurra, A tiene que ocurrir A es condición necesaria para B

17 Causalidad en el mundo físicoIdeal en la física: * La gravedad * El movimiento de los astros * ... Todo bajo condiciones ideales!!! Pero un huracán, campos magnéticos,....

18 Causalidad en lo socialFumar produce cáncer? El exceso de velocidad ocasiona accidentes? Causalidad se entiende como factores que contribuyen a que algo acontezca

19 Crecimiento poblacionalCausa o síntoma? Pobreza Control Natal Crecimiento poblacional Educación Castigo Religioso

20 Causa o síntoma? Crecimiento Poblacional Educación PobrezaControl Natal

21 Pobre educación Política de justicia Crimen Condición vivienda Oportunidades Resquebrajamiento de valores

22 Causa o síntoma?

23 Múltiples interrelacionesComplejidad Incertidumbre predictiva No-linealidades Acción-Reacción con retardo Reacción contra-intuitiva Múltiples interrelaciones

24 Clases de complejidad Complejidad del detalle– Rompecabezas de 1000 piezas Complejidad dinámica – Ajedrez

25 Sistemas complejos Usualmente estables* El hombre, la ciudad, los mercados Cuando cambian – rápido y drástico * Muro de Berlín Apalancamiento para el cambio * Pequeños cambios grandes resultados Efectos colaterales * Antibióticos, DDT...

26 Complejidad Nicolis y Prigogine (1989)La complejidad surge fundamentalmente de: La física del no-equilibrio y La dinámica no-lineal Los modelos de una sociedad humana: Presentan las anteriores características Presentan intercambios entre materia, energía e información

27 El todo es más que el conjunto de las partes…Complejidad Para Simon, un sistema complejo esta compuesto por un gran número de partes, entre las cuales existen muchas interacciones El todo es más que el conjunto de las partes… i.e. Dada las propiedades de las partes y la leyes de sus interacciones, no es trivial inferir el comportamiento del sistema

28 Preguntas? Muchas interacciones? Falta de síntesis?Irreversibilidad y no-linealidad? Que tan contra-intuitivo? Casos

29 Sistemas y decisiones

30 Modelo Racionalidad LimitadaSistemas y decisiones Modelo Neoclásico Maximización Función de Utilidad Modelo Racionalidad Limitada Soluciones satisfactorias

31 Racionalidad Limitada Incertidumbre e incapacidad computacional“El punto no es que la gente sea deliberadamente irracional, aun cuando lo sea en algunas ocasiones, sino más bien que no posee ni el conocimiento ni la capacidad de cálculo...” Incertidumbre e incapacidad computacional Comportamiento aproximadamente racional o adaptativo

32 Racionalidad LimitadaImposibilidad predictiva Imposibilidad optimizadora Posibilidad: soluciones satisfactorias (Ej. especies que se adaptan al entorno)

33 Racionalidad LimitadaMétodo alternativo a la predicción: (a) Hacer el sistema relativamente más insensible al entorno (b) Realimentación para ajustes con el entorno

34 Objetivo Acción Diferencia Resultado Sistema Incertidumbre

35 Preguntas? Lo racional? La racionalidad limitada?Que tanto en cada caso? Análisis del comportamiento? Lo experimental? Lo implícito? El modelo de TD? Lo específico de cada caso: Carros, electrodomésticos,…

36 Aprendizaje

37 Entorno de las organizacionesLas organizaciones operan en entornos complejos y dinámicos: Información incompleta e incierta Dificultad predictiva Gran número de relaciones entre variables que desbordan la capacidad de la mente humana

38 Que se ha pensado? Russell Ackoff (1981): Las organizaciones deben maximizar sus habilidades de aprendizaje, adaptación y desarrollo. Arie de Geus: “La capacidad de aprender con mayor rapidez que los competidores quizá sea la única ventaja competitiva sostenible”. Peter Senge: “Organizaciones del futuro. Organizaciones que aprenden”.

39 Dificultad para el aprendizaje (Senge, 1990)Esta es mi posición! La culpa es de alguien distinto La ilusión del cambio La obsesión por los acontecimientos La parábola de la rana La ilusión de aprender de la experiencia El mito de los equipos administrativos

40 En resumen, la dificultad en el aprendizaje:Cultura organizacional Falta pensamiento sistémico Asimilación de experiencias en entornos complejos Dificultan de aprender de experiencias propias

41 Disciplinas para el aprendizaje Organizacional (Senge, 1990)Pensamiento sistémico Habilidad personal Modelos mentales Desarrollo de una visión compartida Aprendizaje en grupo

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43 Leyes de la Quinta Disciplina(Senge, 1990)Los problemas de hoy provienen de las soluciones de ayer Entre más fuerte se empuje, el sistema responde con más fuerza La conducta mejora antes de empeorar Salidas fáciles no producen soluciones duraderas La cura puede ser peor que la enfermedad

44 Leyes de la Quinta Disciplina(Senge, 1990)6. “Vísteme despacio que voy de afán” 7. Causa y efecto no se están relacionadas en el tiempo ni en el espacio 8. Pequeños cambios pueden producir grandes resultados 9. Es factible alcanzar dos metas aparentemente contradictorias 10. Visión de la totalidad del sistema 11. No hay culpabilidad

45 Mundo Real Reflexión Información - Acción Objetivos y EstrategiasModelos Mentales Estrategias Objetivos y Mundo Real Mundo Virtual (Micromundo)

46 Preguntas? Aprendizaje? Aprendizaje organizacional?Que tanto se aprende? Para las decisiones? Para entrenamiento?

47 Modelamiento

48 Patrones de comportamientoEstructura Patrones de comportamiento Acontecimientos

49 Evaluación de comportamientoModelo Evaluación de comportamiento

50 Matemática en las decisionesMundo predecible Matemática de la certeza Mundo impredecible Matemática de la incertidumbre

51 Matemática en las decisionesRacionalidad absoluta Métodos de optimización Racionalidad limitada Algoritmos genéticos Simulación Dinámica de sistemas Métodos heurísticos

52 Matemática de la incertidumbreRacionalidad restringida Decisiones bajo incertidumbre Algoritmos genéticos Dinámica de sistemas Procesos estocásticos

53 Articulación del problemaEl proceso de modelado es iterativo Articulación del problema (límites del modelo) 2. Hipótesis dinámica 3. Formulación 4. Validación 5. Formulación de políticas y evaluación Dinámica de Sistemas y el Método Científico

54 Preguntas? Modelar? Porqué? Qué ganamos? Y qué perdemos?Se puede lograr por otros medios?

55 ...y pensamiento sistémico... y causalidad…

56 Influye sobre A B A B

57 Causalidad En las ciencias Naturales: Teoría Física, Química, Biológica… En las ciencias sociales: Teoría Sociológica, Psicológica, Administrativa… Evidencia Empírica o de la experiencia

58 Algunos ejemplos (1/2) + aprendizaje ayudas pedagógicas -castigo relación amable + estímulo productividad - oxidación hierro fortaleza estructura

59 Algunos ejemplos (2/2) - castigo crimen + crecimiento plantafertilizante crecimiento planta - eliminación alimentos fortalecimiento prisionero + procesamiento materia prima producto terminado

60 Realimentación Cadenas de influencias circulares cerradas Positiva:Refuerzo Círculos viciosos y virtuosos Bola de nieve Crecimiento o declive. Negativa: Control Estabilización.

61 Ejemplos de ciclos (1/2) + Población + Nacimientos + + _ PoblaciónMuertes _

62 Ejemplos de ciclos (2/2) + + Adicción Fuma + + _ Crimen Castigo _

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64 Preguntas? Dónde esta lo sistémico? Qué tanto entendemos?Qué tanto aprendemos? Qué tanto podemos mejorar lo problemático?

65 Arquetipos

66 Realimentación positiva

67 Balance

68 Retardos

69 Límites al crecimiento

70 Escalonamiento

71 Comportamiento Tiempo Resultado de A Resultado de B Acción de AAcción de B respecto a B - + B

72 El Problema Resultado de A Acción de B Acción de A Resultado de BRelativo a B - + R

73 Armamento nuclear USSR USA

74 Ejemplos Guerra de precios, ej. competencia Gasto en mercadeoGasto en I&D Guerra de pandillas Spam - filtros

75 Éxito para los exitosos

76 Desempeño de A relativo a BComportamiento Tiempo Éxito de A y B Desempeño de A relativo a B Recursos de A Recursos de B Éxito de A Éxito de B R

77 Guerra de VCR: Betamax vs VHSVentas unitarias US (mill.) VHS Betamax Ventas acumul. US (mill.) VHS Betamax

78 Ejemplos Canales de televisión Periódicos “Estándares de guerra”Equipos profesionales

79 Tragedia de los comunes

80 Comportamiento Tiempo Recurso escaso Actividad de A Ganancia de AActividad de B Ganancia de B Actividad total Ganancia individual + _

81 Peruvian Anchovy and Sardine Catch

82 Ejemplo 1: Límite poblacional (1/3)Un país desea controlar su crecimiento poblacional Qué puede hacer? Cuál será su población alcanzada? Podrá alcanzar su meta? Cuándo?

83 Ejemplo 1: Límite poblacionalControl natalidad Población deseada Nacimientos Población Muertes

84 Ejemplo 2: Déficit presupuestal¿Qué hacer cuando el gobierno necesita más recursos? (Déficit presupuestal) Una posibilidad es aumentar los impuestos. Al aumentar los impuestos, aumenta el recaudo (incrementa los recursos).

85 Ejemplo 2: Déficit presupuestalImpuestos Reducción Gasto Evasión Recursos

86 Ejemplo 3: Depredador-presaRepresentación dinámica simple de una especie depredadora (el depredador) y otra que es la presa El depredador depende solamente de una presa para su alimentación y la abundancia de presas incrementa su fertilidad, pero su escasez no contribuye a la muerte del depredador La presa se alimenta de un recurso que es ilimitado (hay variaciones del modelo donde hay limitación de recursos) y su muerte natural se ve aumentada por las depredaciones Lobos y libres, tigres y venados, tiburones y peces, peces y larvas de moscos

87 Depredador-presa

88 Diagrama Causal: Depredador – Presa

89 Ejemplo 4: Crecimiento SIUna empresa de alto crecimiento requiere avanzar a pasos acelerados en sus SI Como hacerlo? Cuando se toman las decisiones de ampliaciones? Como mantener el apoyo de la gerencia? Examinemos algunos de los elementos. Supongamos que nos interesa solamente computadores

90 Ejemplo 4: Crecimiento SIDecisión adquisición Necesidades SI Ordenes Capacidad SI Obsolescencia