1. Ingeniería

Fascículo
3
1
Teoría General
de Sistemas
Semestre 2
Teoría general de sistemas
Teoría general
de sistemas
Semestre 2
Teoría general de sistemas
Tabla de contenido
Teoría general de sistemas
Página
1
Historia
1
Características
6
Introducción a la teoría de sistemas
10
Resumen
12
Bibliografía recomendada
13
Párrafo nexo
13
Autoevaluación formativa
15
Semestre 2
Teoría general de sistemas
Copyright©1999 FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MARTIN
Facultad de Contaduría Pública.
Sistema de Educación Abierta y a Distancia.
Santa Fe de Bogotá, D.C.
Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización
por escrito del Presidente de la Fundación.
La redacción de este fascículo estuvo a cargo de
LUIS ALBERTO PEÑA DIAZ.
Sede Santa Fe de Bogotá, D.C.
Diseño instruccional y orientación a cargo de
MARIANA BAQUERO DE PARRA
Diseño gráfico y diagramación a cargo de
SANTIAGO BECERRA SAENZ
ORLANDO DIAZ CARDENAS
Impreso en: GRAFICAS SAN MARTIN
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Bogotá, D.C.
Teoría general
de sistemas
Semestre 2
Teoría general de sistemas
1
Teoría general de sistemas
Ya que tenemos un conocimiento más a fondo de lo que es un sistema,
sus componentes, relaciones y clasificación, podemos comenzar a entrar
en la Teoría de Sistemas propiamente dicha. En este fascículo estudiaremos la Teoría general de sistemas, de la cual se desprende la Teoría de
Sistemas.
Al terminar el estudio del presente fascículo, el estudiante:
Describe el nacimiento de la Teoría General de Sistemas.
Identifica las características y premisas de la Teoría General de Sistemas.
Historia
Primero veremos un poco de la historia de la persona que construyó la
Teoría general de Sistemas (TGF) y de cómo lo hizo.
Ludwig Von Bertalanffy nació en una pequeña aldea cerca de Viena
(Austria) en Septiembre de 1901. Su educación primaria fue dada por
tutores privados hasta la edad de 10 años cuando entró al Gimnasio; tal
vez debido a esta educación privada, Bertalanffy comenzó su educación
formal con muchas ventajas y excelentes calificaciones. Comenzó sus
estudios en la Universidad de Innsbruck y luego pasó a la prestigiosa
Universidad de Viena en donde llegó a convertirse en pupilo de uno de los
filósofos más importantes de la época, Moritz Schlick. Finalizó su doctorado en 1926 y dos años más tarde publicó su primer libro: Teorías modernas del Desarrollo.
Al comenzar sus estudios de las teorías morfogenéticas, Bertalanffy se
interesó en el tema de la reducción: ¿son las categorías encontradas en la
biología diferentes a las encontradas en la física o es posible realizar una
reducción de los dominios biológicos a los físicos? Fue en este estudio
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Teoría general de sistemas
cuando propuso su teoría de los sistemas orgánicos la cual le asigna a
estos sistemas dinámicas de auto organización. Esta teoría estaba encaminada a servir como base para la investigación de las funciones de formación de patrones en dichos sistemas. Su meta en este estudio era unir
el metabolismo, crecimiento, morfogénesis y la fisiología en una teoría dinámica para los sistemas estáticos abiertos.
Esta teoría de los sistemas orgánicos se convirtió en el corazón de la TGS,
TGS: Teoría General de
Sistemas.
por eso vale la pena mirar un poco más a fondo sus detalles. El punto de
partida de Bertalanffy fue intentar deducir el fenómeno de la vida a partir de
un agrupamiento espontáneo de fuerzas. Bertalanffy basó su aproximación
a este fenómeno en la suposición de que existe un proceso dinámico
dentro de cualquier sistema viviente. Como siguiente paso modeló la visión
heurística del organismo como un sistema abierto que se encuentra sienpre encaminado a encontrar un estado estático de armonía con el medio
ambiente que lo rodea. Basado en esto, postuló dos principios: el mantenimiento de los organismos en el no-equilibrio y la organización jerárquica
de la estructura sistémica. Finalmente refinó su teoría por medio de la
experimentación usando la cinética cuantitativa del crecimiento y el metabolismo.
A finales de los años 30, Bertalanffy viajó a Estados Unidos, más precisamente a la Universidad de Chicago, como colaborador de la fundación
Rockefeller. Fue en esta universidad donde dio su primera conferencia
sobre la TGS como una metodología válida en todas las ciencias. En
1939 fue nombrado profesor en la Universidad de Viena; allí concentró sus
investigaciones en la fisiología comparativa del crecimiento. Fue el primer
biólogo en dictar conferencias de zoología para estudiantes de medicina y
un curso integrado de botánica y zoología. Durante este tiempo como
profesor escribió sus artículos sobre los organismos como sistemas físicos
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y un resumen de sus razonamientos biológicos: Problemas de la vida. En
1949 emigro a Canadá donde trabajó principalmente en metabolismo,
crecimiento, biofísica y tratamientos para el cáncer.
Fue durante la década de los 40 cuando desarrolló su teoría de sistemas
abiertos, otro de los pilares de la TGS, desde un punto de vista termodinámico. Un sistema cerrado está determinado por poseer un equilibrio cinético reversible, mientras un sistema abierto presenta un estado dinámico
irreversible; en esta clase de sistemas los procesos de los diferentes componentes se encuentran sincronizados entre si para el bien del sistema. El
sistema presenta un auto-control comparable al de los sistemas orgánicos.
Bertalanffy se basó en la observación de los flujos energía, los cuales tienden a un punto de equilibrio ya que ello supone la mínima entropía posible
fortaleciendo las condiciones del sistema para deducir que la producción
de mínima entropía estabiliza la estructura del sistema y las dinámicas de
los flujos de energía logrando un estado disipado.
Desde los años 50 en adelante, Bertalanffy cambio el objetivo de sus estudios de las ciencias biológicas a la metodología de la ciencia, su teoría
general de sistemas y psicología cognoscitiva. En 1960 fue nombrado
profesor de biología teórica en el departamento de zoología y psicología
de la Universidad de Alberta en Edmonton (Canadá). En ese tiempo sus
estudios se encaminaron hacia la tecnología moderna que ha sacado al
ser humano de la naturaleza y nos ha aislado a los unos de los otros.
Luego de su retiro se convirtió en profesor de la facultad de ciencias sociales de la Universidad Estatal de Nueva Cork. En junio de 1972 sufrió un
ataque cardiaco y murió a causa de éste el día 12 de ese mismo mes.
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Figura 3.1 Ludwig Von Bertalanffy (1901 – 1972).
Fuente: http://www.stmk.gv.at/verwaltung/lmj-ng/97/jvk/06.html)
Bertalanffy fue un pionero en el enfoque de sus estudios ya que fue el primero en:
Tomar una aproximación matemática rigurosa para lograr el entendimiento de las sinergias bioquímicas.
Evolucionar y nombrar la TGS no sólo con sus conceptos sino también
algunas de sus estrategias.
Luego de ver una breve biografía de Bertalanffy entraremos a discutir la
TGS. Para Bertalanffy, la TGS tiene como orígenes la tendencia general
que se presentaba en su época hacia la integración de las diferentes
ciencias, naturales y sociales. Es por eso que él vio útil el desarrollo de la
TGS como un medio importante para establecer la teoría necesaria en los
campos no físicos de la ciencia; desarrollando principios que unan las
distintas ciencias en un punto de partida común se podría producir una
integración en la educación científica de la época. Además Bertalanffy notó
varias falencias en los enfoques analíticos y mecánicos que se utilizaban
hasta el momento en la gran mayoría de las ciencias, por ejemplo:
Su imposibilidad para explicar fenómenos meramente sociales que se
encuentran entre los organismos vivos de alto nivel como animales y
seres humanos.
Estos enfoques sostienen que las características de un todo pueden inferirse, en su totalidad, de las características de las partes que lo componen. Para Bertalanffy existen fenómenos y procesos que sólo pueden ser
entendidos en su totalidad y no viendo sus partes.
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Como una teoría derivada de sus dos teorías propuestas anteriormente,
Bertalanffy propone la TGS como un nuevo paradigma capaz de controlar
el modelo de construcción en todas las ciencias. Este sistema no propone
dar soluciones a los problemas presentados en las ciencias ya que, a
diferencia de las teorías matemáticas, ésta define solamente los sistemas
de una manera cualitativa y en un lenguaje no formal. Esto se debe a que
Bertalanffy pensó esta teoría con una meta más amplia: deducir los
principios universales válidos para los sistemas en general, impulsando el desarrollo de una terminología general que permita describir dichos
principios. La TGS se fundamenta en tres premisas:
1. Los sistemas existen dentro de otros sistemas: por lo estudiado
anteriormente nos hemos podido dar cuenta que al tomar cualquier
sistema, lo podemos transformar en un subsistema de otro más grande
y complejo en el cual los procesos del primer sistema son solamente
una parte del objetivo final.
3.1
¿A cuáles sistemas mayores pertenece el sistema universidad?
2. Los sistemas son abiertos: si un sistema siempre puede ser visto como parte de uno mayor, esto significa que debe ser abierto ya que debe estar en la capacidad de ser capaz de intercambiar información y
energía entre si. Este intercambio se lleva a cabo normalmente entre
los subsistemas que tienen alguna relación en sus funciones o que tienen una relación de orden.
3. Las funciones de un sistema dependen de la estructura interna de
éste: esta premisa está estrechamente ligada con la observación de
sistemas biológicos, más exactamente los diferentes órganos que
componen un sistema en un ser viviente. Por ejemplo la estructura de
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los órganos pertenecientes al sistema nervioso les permite transmitir
apropiadamente los impulsos eléctricos necesarios para que dicho
sistema funcione sin problemas.
Debido a la gran aceptación que la TGS tuvo entre los científicos del momento, se creó la Sociedad para la investigación de Sistemas Generales
(Society for General Systems Research) en 1954 que buscaba ser un reco-
Anatol Rapoport (1911-)
Matemático y biólogo ruso. Reconocido por sus
estudios sobre teorías
matemáticas de las interacciones sociales. Fue vicepresidente de la Sociedad para la investigación
de Sistemas Generales
desde 1963 a 1965 y luego presidente de 1965 a
1966.
Ralph Gerard (19001974) Médico estadounidense especializado en fisiología. Sus contribuciones van desde el metanolismo y producción de calor de los nervios hasta
estudios en las ciencias
sociales y en la conducta
de los seres humanos.
lector de los diferentes esfuerzos que se estaban realizando en diferentes
áreas sobre TGS y apoyar a los interesados en la aplicación de ésta en sus
estudios e investigaciones. En esta sociedad se encontraban personajes
como Kenneth Boulding, Anatol Rapoport y Ralph Gerard.
Bertalanffy se basó en varias teorías o conceptos ya existentes para formular su TGS, como por ejemplo:
-
La teoría de conjuntos.
-
La teoría de redes de Anatol Rapoport.
-
La teoría de los autómatas de Turing.
-
Teoría de los juegos de von Neumman
Tal vez en parte debido a este origen en tan diversas fuentes, fue
que la TGS tuvo la acogida que encontró y se pudo desarrollar.
Características
Para el propio Bertalanffy, la teoría de sistemas es en si misma una filosofía
ya que “toda teoría científica de gran alcance tiene aspectos metafísicos”.
Él distingue, entonces, 3 partes principales en la filosofía de sistemas: ontología, epistemología y una filosofía de valores.
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Teoría general de sistemas
Según el Diccionario de la Real Academia de la Lengua, se define
la Ontología como la parte de la metafísica que trata del ser en
general y de sus propiedades trascendentales. Y la epistemología
como la Doctrina de los fundamentos y métodos del conocimiento
científico.
La ontología es la definición de un sistema propiamente dicho y del entendimiento de cómo están ubicados estos sistemas. La epistemología se
refiere a la diferencia que existe entre las bases de la TGS y del empirismo
lógico, para Bertalanffy este empirismo tiene como bases la física ya que
considera a este como el único lenguaje posible de las ciencias convirtiendo el modelo físico como único posible para la definición de las demás
ciencias. Esto para Bertalanffy no es cierto ya que en muchos sistemas de
la ciencia no se presenta una causalidad lineal o unidireccional. Por último
la filosofía de valores se preocupa de la relación existente entre los seres
humanos y los sistemas que lo rodean.
Además de estas 3 partes, se han postulado muchas características de la
TGS a través de los años; en nuestro caso particular vamos a estudiar las
propuestas por Peter Schoderbek:
Interrelación e interdependencia de objetos, atributos, y otros aspectos: esta característica especifica que toda teoría que parta de la
TGS debe tener en cuenta todos los componentes de un sistema, sus
relaciones e interdependencia. Los subsistemas o entidades que no
tengan relación alguna con los demás componentes del sistema no deben considerarse nunca como parte de éste.
Totalidad: no se debe caer en el error de utilizar el modelo físico del
empirismo lógico para analizar un sistema dado: el enfoque que se debe dar a los sistemas no puede estar determinado por la simple desFascículo No. 3
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composición y análisis de cada una de sus partes por separado. Se
debe analizar el sistema como un todo, en el cual las relaciones entre
las partes son tan importantes como las partes mismas. Esta característica es muy importante en el análisis de sistemas sociales, en los
cuales las partes pueden tener fines muy diversos y características individuales que al ser absorbidas por el todo pierden su validez como propiedades generales del sistema completo.
Búsqueda de objetivos: toda aplicación de la TGS debe estar encaminada a unos objetivos claros sobre el sistema, y estos objetivos deben
estar relacionados de alguna manera con los objetivos o metas que tiene el sistema que es objeto de estudio. Como se ha repetido constantemente en los fascículos anteriores, todos los sistemas abiertos tienen
una meta que se generá a través del proceso de las entradas del medio
ambiente y de la información que el sistema tiene almacenada y que
sirve como fuente de refinamiento de estos procesos. Es por eso que
se deben tener en cuenta estos objetivos para de esta manera saber
qué es lo que se está buscando exactamente con el estudio del sistema.
Insumos y productos: como vimos en el fascículo anterior, los sistemas abiertos (a los cuales está dirigida principalmente la TGS) requieren de entradas del medio ambiente para su funcionamiento y existencia. Estas entradas pueden ser en forma de energía o insumos y de
información. Luego de un proceso de transformación en el cual parte
de los insumos son utilizados, se generan unas salidas o productos
finales que son el objetivo mismo del sistema.
Transformación: esta característica va ligada a la anterior. Las entradas del sistema sufren una transformación por medio de los procesos
internos del sistema.
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Figura 3.2 Las entradas sufren una transformación y son convertidas en las salidas del sistema.
Fuente: http://www.umsl.edu/~sauter/analysis/intro/system.htm
Entropía: esta es uno de los componentes principales de los sistemas
y es su tendencia a caer en un estado de desorden lo cual provoca el
desgaste de sus partes y, como consecuencia final, la desaparición de
este. En este punto es muy importante la relación de los sistemas con
los demás que lo rodean, Schoderbek sostiene que si un sistema cualquiera es aislado de su medio ambiente y de otros sistemas con los
cuales tiene relación, estos perderán movimiento con el tiempo y dejarán de existir.
2.2
Dé un ejemplo concreto de cómo un sistema puede dejar de existir si es
totalmente aislado.
Jerarquía: generalmente los sistemas que son objeto de estudio con la
TGS son sistemas complejos que están compuestos de múltiples subsistemas con intricadas relaciones entre ellos. En todos los sistemas se
presenta una jerarquía u orden encaminada a regular al sistema y
preservar sus funciones.
Regulación: la característica anterior trae implícita ésta. Al existir una
jerarquía entre los subsistemas de un sistema, debe existir alguna
manera de manejar los componentes que interactúan en los distintos
procesos que se llevan a cabo para que las metas y objetivos se cumplan satisfactoriamente.
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Diferenciación: en todos los sistemas complejos se presenta una diferenciación marcada entre las funciones de los subsistemas para de esta manera asegurar una más fácil adaptación al medio ambiente. Además esta diferenciación permite a los sistemas funcionar más eficientemente y aprovechar mejor los insumos que el medio ambiente le proporciona.
Equifinalidad: esta característica de los sistemas abiertos se refiere a la
capacidad de estos de lograr sus metas con diferentes estados iniciales
y de maneras diferentes. Este es un punto importante de diferencia
entre el enfoque empírico y el de la TGS, en el primero toda causa tiene
su efecto y el camino es siempre único.
2.3
Dé 2 ejemplos de sistemas que con diferentes entradas y circunstancias
lleguen a un mismo producto final.
Introducción a la teoría de sistemas
Al difundirse y entenderse mejor la TGS, se fueron desprendiendo tendencias que la utilizaban como base; entre éstas se encuentran la cibernética,
la teoría de la información y la dinámica de sistemas.
La teoría de sistemas es otra de estas tendencias y está encaminada a estudiar las organizaciones humanas utilizando los conceptos y metodologías dictados por la TGS.
Antes del advenimiento de la TGS, las organizaciones eran tratadas como
sistemas cerrados y eran estudiadas, únicamente, tomando su estructura,
sin tener en cuenta sus relaciones ni la influencia que el medio ambiente
tiene sobre ellas. Pero con la TGS se planteó que las organizaciones son
sistemas abiertos y que no pueden ser estudiadas sin mirar su entorno.
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Las organizaciones comparten todas las características de los sistemas
abiertos como:
Comportamiento no determinístico: no se puede plantear un único
modelo de causa y efecto para los comportamientos que se presentan
en las organizaciones. Una organización cualquiera se ve afectada
constantemente por el entorno y esto incluye variables que no son sienpre conocidas con antelación. Además, el ser humano como tal no es
totalmente previsible y, por consiguiente, las organizaciones formadas
por ellos tampoco lo pueden ser.
Las organizaciones forman parte de sistemas más grandes: una organización no puede vivir sin tener relaciones con otras o sin pertenecer
a un sistema mayor que le provea más información e insumos para
poder realizar mejor sus procesos.
Las organizaciones están formadas por otras más pequeñas: cada
uno de los subsistemas que hacen parte de una organización puede ser
visto como una pequeña organización. Por ejemplo en nuestra empresa
desarrolladora de software, la división de desarrollo es en si una organización que tiene una función específica y se ve afectada por los cambios que se presenten en el entorno que la rodea, en este caso los demás subsistemas de la empresa.
Sus partes son dependientes entre si: un cambio grave en cualquiera
de los subsistemas de la organización tiene implicaciones en la totalidad
de ésta, produciendo cambios en sus relaciones, procesos y, en algunos casos, el producto final de éste.
2.4
Tomando como ejemplo una compañía desarrolladora de software, identifique un cambio en alguno de los subsistemas que pueda afectar a toda
la organización.
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Teoría general de sistemas
En este fascículo hemos visto cómo un biólogo austríaco utilizó su experiencia en la observación y análisis de sistemas orgánicos para la creación
de una teoría general de sistemas que busca servir como base de integración en el estudio de todas las ciencias en general. Basado en dos de
sus propias teorías (teoría de los sistemas orgánicos y teoría de los sistemas abiertos) y utilizando los conceptos y metodologías de otras ya
existentes (teoría de conjuntos, teoría de redes, teoría de los autómatas de
Turing y la teoría de los juegos) creó la TGS.
La TGS posee múltiples características que han sido propuestas y analizadas a través de los años por eminentes científicos, las más importantes
son:
- Interrelación e interdependencia de objetos, atributos, y otros aspectos.
- Totalidad.
- Búsqueda de objetivos.
- Insumos y productos.
- Transformación.
- Entropía.
- Jerarquía.
- Regulación.
- Diferenciación.
- Equifinalidad.
La teoría de sistemas se desprende como una tendencia de la TGS y tiene
como principal objetivo el estudio de las organizaciones humanas, sus
componentes y relaciones, utilizando la metodología y los términos utilizados por la TGS.
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Direcciones en internet
Teoría de sistemas.
http://www.gestiopolis.com/recursos/documentos/fulldocs/ger/teodesistem
as.htm
Ludwig von Bertalanffy (1901 – 1972)
http://www.isss.org/lumLVB.htm
Teoría de sistemas y sociedad.
http://www.geocities.com/tomaustin_cl/soc/sistema.htm
Luego de haber estudiado los principios de la Teoría General de Sistemas,
sus características y objetivos principales, podemos comenzar a profundizar en el área más especifica de la Teoría de Sistemas comenzando con
el estudio de los distintos enfoques que se le han dado a dicha teoría.
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A
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Teoría de sistemas - Fascículo No. 3
Nombre_____________________________________________________________________
Apellidos ________________________________________ Fecha ____________________
Ciudad _________________________________________ Semestre _________________
1. Dé una definición propia de Teoría general de sistemas.
2. Bertalanffy veía su TGS como una manera de unificar el estudio de las
ciencias bajo un mismo sistema. Explique esta visión y dé ejemplos.
3. Sustente por qué el ver una organización como un sistema cerrado era una
aproxima-ción errada.
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