INGENIERÍA DE SISTEMAS
INTRODUCCIÓN
Un sistema aplica a muchos conceptos, dependiendo del enfoque que quiera realizarse:
En este caso la dificultad se multiplica por la imposibilidad de llevar a cabo experimentos y por la propia intervención del hombre como sujeto y como objeto (racional y libre) de la investigación. La mayor parte de los problemas con los que tratan las ciencias sociales son de gestión: organización, planificación, control, resolución de problemas, toma de decisiones, entre otros.
Estos problemas aparecen por todas partes: en la administración, la industria, la economía, la defensa, la sanidad, etc. Así, el enfoque de sistemas aparece para abordar el problema de la complejidad a través de una forma de pensamiento basada en la totalidad y sus propiedades que complementa el reduccionismo científico.
El enfoque de sistemas ha dado lugar a estudios teóricos y aplicados. Entre los primeros se encuadran algunos de los citados anteriormente: la Cibernética y la Teoría de Sistemas Generales, de los Sistemas Dinámicos, de los Sistemas Auto-organizativos, de la Información y de las Jerarquías. Los estudios aplicados son por su parte aquellos que emplean el enfoque para la resolución de problemas, y entre ellos se encuentran la Ingeniería de Sistemas, la Gestión de Sistemas, la Investigación Operativa o la Dinámica de Sistemas.
En general, la Ciencia de la Complejidad comparten bastantes de las siguientes características:
INTRODUCCIÓN
La Ingeniería de Sistemas es un concepto un tanto complejo, al que nos podemos aproximar con diferentes definiciones que más o menos cubran todo el marco conceptual que engloba.
Podría decirse que la Ingeniería de Sistemas es una aplicación de las ciencias matemáticas y físicas para desarrollar sistemas que utilicen económicamente los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad.
Ingeniería de Sistemas es la aplicación de esfuerzos científicos y de ingeniería para:
- Transformar una necesidad de operación en una descripción de parámetros de rendimiento del sistema y una configuración del sistema a través del uso de un proceso iterativo de definición, síntesis, análisis, diseño, prueba y evaluación
- Integrar parámetros técnicos relacionados para asegurar la compatibilidad de todos las interfaces de programa y funcionales de manera que optimice la definición y diseño del sistema total;
- Integrar factores de fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, supervivencia, humanos y otros en el esfuerzo de ingeniería total a fin de cumplir los objetivos de coste, planificación y rendimiento técnico.
La Ingeniería de Sistemas es un conjunto de metodologías para la resolución de problemas mediante el análisis, diseño y gestión de sistemas. Es el conjunto de recursos humanos y materiales a través de los cuales se recolectan, almacenan, recuperan, procesan y comunican datos e información con el objetivo de lograr una gestión eficiente de las operaciones de una organización.
SU ENFOQUE
Un sistema aplica a muchos conceptos, dependiendo del enfoque que quiera realizarse:
- Si se pone énfasis en la interrelación de las partes un sistema es simplemente un conjunto de unidades en interrelación.
- Es una totalidad hecha de elementos solidarios que no pueden ser definidos más que los unos con relación a los otros en función de su lugar en esa totalidad, es decir, no se puede definir una parte desligándola del resto.
- Los sistemas no existen en el mundo real independientes de la mente humana. Se crean por los actos de hacer distinciones en el mundo real o en el de las ideas. La inteligencia se fija en un objeto y aparecen características relevantes, pero la percepción de objetos es subjetiva y susceptible de discusión.
- El número de variables interactuantes es mayor del que el científico puede controlar, por lo que no es posible realizar verdaderos experimentos.
- La posibilidad de que factores desconocidos influyan en las observaciones es mucho mayor.
En este caso la dificultad se multiplica por la imposibilidad de llevar a cabo experimentos y por la propia intervención del hombre como sujeto y como objeto (racional y libre) de la investigación. La mayor parte de los problemas con los que tratan las ciencias sociales son de gestión: organización, planificación, control, resolución de problemas, toma de decisiones, entre otros.
Estos problemas aparecen por todas partes: en la administración, la industria, la economía, la defensa, la sanidad, etc. Así, el enfoque de sistemas aparece para abordar el problema de la complejidad a través de una forma de pensamiento basada en la totalidad y sus propiedades que complementa el reduccionismo científico.
LA COMPLEJIDAD
El enfoque de sistemas ha dado lugar a estudios teóricos y aplicados. Entre los primeros se encuadran algunos de los citados anteriormente: la Cibernética y la Teoría de Sistemas Generales, de los Sistemas Dinámicos, de los Sistemas Auto-organizativos, de la Información y de las Jerarquías. Los estudios aplicados son por su parte aquellos que emplean el enfoque para la resolución de problemas, y entre ellos se encuentran la Ingeniería de Sistemas, la Gestión de Sistemas, la Investigación Operativa o la Dinámica de Sistemas.
En general, la Ciencia de la Complejidad comparten bastantes de las siguientes características:
- Han sido establecidas por grupos interdisciplinares de investigadores interesados en explorar los aspectos invariantes de la complejidad y la sistemicidad fuera de las fronteras establecidas entre los distintos campos del saber.
- Hacen hincapié en el estudio de la estructura (interconexión entre componentes) y su importancia en el comportamiento de los sistemas. Esta estructura puede conllevar aspectos de paralelismo o circularidad (realimentación).
- Destacan el carácter de totalidad o unidad global de los sistemas objeto de estudio.
- Manejan aspectos no materiales de los sistemas, en particular aquellos que tiene que ver con información, comunicación u organización. Los conceptos de complejidad e incertidumbre suelen ser básicos.
- Suelen tratar con sistemas abiertos, aquellos que intercambian materia, energía o información con el entorno. En este contexto son especialmente importantes la interacción con el observador y la toma de decisiones.
- El ordenador es la herramienta fundamental de las ciencias de la complejidad debido a su capacidad para modelar y simular sistemas complejos.
ANÁLISIS DE SISTEMAS
El Análisis de Sistemas trata básicamente de determinar los objetivos y límites del sistema objeto de análisis, caracterizar su estructura y funcionamiento, marcar las directrices que permitan alcanzar los objetivos propuestos y evaluar sus consecuencias. Dependiendo de los objetivos del análisis podemos encontrarnos ante dos problemáticas distintas:
- Análisis de un sistema ya existente para comprender, mejorar, ajustar yo predecir su comportamiento.
- Análisis como paso previo al diseño de un nuevo sistema-producto.
En cualquier caso, podemos agrupar más formalmente las tareas que constituyen el análisis en una serie de etapas que se suceden de forma iterativa hasta validar el proceso completo:
- Conceptualización. Consiste en obtener una visión de muy alto nivel del sistema, identificando sus elementos básicos y las relaciones de éstos entre sí y con el entorno.
- Análisis funcional. Describe las acciones o transformaciones que tienen lugar en el sistema. Dichas acciones o transformaciones se especifican en forma de procesos que reciben una entradas y producen unas salidas.
- Análisis de condiciones (o constricciones). Debe reflejar todas aquellas limitaciones impuestas al sistema que restringen el margen de las soluciones posibles. Estas se derivan a veces de los propios objetivos del sistema:
- De calidad, como fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, convivencialidad,
generalidad, etc.
Sin embargo, en otras ocasiones las constricciones vienen impuestas por limitaciones en los diferentes recursos utilizables:
- Económicos, reflejados en un presupuesto.
- Temporales, que suponen unos plazos a cumplir. o Humanos.
- Metodológicos, que conllevan la utilización de técnicas determinadas.
- Materiales, como espacio, herramientas disponibles, etc.
Sin embargo, en otras ocasiones las constricciones vienen impuestas por limitaciones en los diferentes recursos utilizables:
- Económicos, reflejados en un presupuesto.
- Temporales, que suponen unos plazos a cumplir. o Humanos.
- Metodológicos, que conllevan la utilización de técnicas determinadas.
- Materiales, como espacio, herramientas disponibles, etc.
- Construcción de modelos. Una de las formas más habituales y convenientes de analizar un sistema consiste en construir un prototipo (un modelo en definitiva) del mismo.
- Validación del análisis. A fin de comprobar que el análisis efectuado es correcto y evitar en su caso la posible propagación de errores a la fase de diseño, es imprescindible proceder a la validación del mismo. Para ello hay que comprobar los extremos siguientes:
- El análisis debe ser consistente y completo.
- Si el análisis se plantea como un paso previo para realizar un diseño, habrá que
comprobar además que los objetivos propuestos son correctos y realizables.
Una ventaja fundamental que presenta la construcción de prototipos desde el punto de vista de la validación radica en que estos modelos, una vez construidos, pueden ser evaluados directamente por los usuarios o expertos en el dominio del sistema para validar sobre ellos el análisis.
APLICACIONES
La Ingeniería de Sistemas es una tecnología por la que el conocimiento de investigación se traslada a aplicaciones que satisfacen necesidades humanas mediante una secuencia de planes, proyectos y programas de proyectos; las tareas de esta nueva tecnología, una matriz tridimensional de actividades en la que los ejes representaban respectivamente:
- La dimensión temporal: son las fases características del trabajo de sistemas, desde la idea inicial hasta la retirada del sistema: planificación, desarrollo, producción, distribución, operación y retirada
- La dimensión lógica: son los pasos que se llevan a cabo en cada una de las fases anteriores: definición del problema, diseño del sistema de valores, síntesis, análisis, ordenación y optimización de alternativas, toma de decisiones, planificación de la acción
- La dimensión del conocimiento: se refiere al conocimiento especializado relevante de las diversas profesiones y disciplinas. (Esta dimensión, ortogonal a las anteriores, no ha sido incluida en la tabla a efectos de una mayor claridad.
Con esta tecnología se pueden abordar temas diversos con el objetivo de llegar a modelos sociotécnicos.
- Modelado de sistemas blandos, flexibles o no estructurados en general, aquellos donde el factor humano es determinante.
- Ergonomía
- Modelo del sistema viable (Modelo de Beer), modelo cibernético utilizado como metodología de diseño y diagnóstico organizativo.
METODOLOGÍA DE SISTEMAS BLANDOS
Existen básicamente dos tipos de problemas:
- Estructurados o duros: búsqueda de medios eficaces para alcanzar un objetivo concreto, por ejemplo una demostración matemática.
- No estructurados o blandos: no pueden expresarse como los anteriores, son problemas dinámicos de percepción subjetiva, muchas veces ni se identifica claramente el problema; son problemas complejos propios de los Sistemas de Actividad Humana (SAH).
Para estos últimos es necesario establecer una metodología que cubra los siguientes aspectos:
- Problema: situación caracterizada por una sensación de discrepancia entre lo que se percibe realmente y lo que se percibe que podría llegar a ser realmente. Hay que encontrar un punto medio entre la filosofía (nos dice el QUE, pero es muy abstracta y no da guías para actuar) y la técnica (nos dice COMO, es muy específica por lo que no es aplicable a la generalidad de los problemas reales).
- Objetivos de SAH: múltiples, excluyentes y subjetivos, no se pueden encontrar soluciones óptimas como en ingeniería.
- Objetivos de metodologías: aprendizaje, comprensión del problema que conduzca a acciones que contribuyan a mejorar la situación.
- Teoría: marco conceptual que permite expresar un problema real como un problema dentro de la disciplina Por los tanto, la metodología de sistemas no estructurados (MSNE) son los estudios aplicados a problemas generados en diferentes disciplinas, de la que no se pueden esperar resultados repetibles y en la que no se puede progresar por refutación.
Esta metodología lleva asociada una secuencia de actos mentales:
1. Percepción (1-2): en el mundo real
2. Aserción (3-4): imagen del mundo real usando conceptos de sistemas
3. Comparación (5) de modelos y mundo real
4. Decisión (6) basada en la comparación
