Teoría de Sistemas

5/14/2018 Teoría de Sistemas - slidepdf.com

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Teoría de Sistemas

Dr. Juan C. Ozores



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Introducción

¿Qué es la Teoría de Sistemas?



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La Teoría de Sistemas es un campo interdisciplinario de la ciencia queestudia la naturaleza de los sistemas complejos, en la naturaleza y enla sociedad.

Más específicamente, es un marco de trabajo con el cual podemosanalizar y/o describir cualquier grupo de objetos que actúanconcertadamente para producir algún resultado.



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Algunos hitos

1945: Presentación de la “General Systems Theory” por Ludwig von

Bertalanffy

1948: Publicación de “Cibernetics” (Norbert Wiener).

1949: Publicación de “The Mathematical Theory of Communication” (C. E.Shannon y W. Weaver)

1955: Publicación de “An Introduction to Cibernetics” (W. Ross Ashby)

1981: Publicación de “Systems Thinking, Systems Practice” (Peter

Checkland).

1990: Publicación de “The Fifth Discipline” (Peter M. Senge)



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Unidad 1TGS y Enfoque de Sistemas



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Bibliografía

Teoría General de Sistemas - John P. Van Gigch

Capítulos 1 a 3



Temario

Enfoque de la Ciencia Clásica

Enfoque de la Teoría General de Sistemas

Conceptos de Sistemas

Taxonomía de Ciencias y Sistemas Dominio y propiedades de los sistemas

Enfoque de Sistemas



Enfoque de la Ciencia Clásica

Criterio Analítico-mecanicista

Reduccionismo

Aplicación del segundo principio de Termodinámica

Problemas en la aplicación



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Criterio analítico-mecanicista

El pensamiento analítico es el proceso por medio del cual sedescompone cualquier problema que se desee explicar. Lasexplicaciones del comportamiento y las propiedades del todo, seobtienen mediante las explicaciones y las propiedades de las partes.

Es Analítico, porque procede por análisis (del todo a las partes y de lomás complejo a lo más simple)

Mecanicista porque el principio de la relación causa-efecto seconsidera suficiente para explicar un fenómeno

Debido a que se consideraba que la causa era suficiente, no senecesitaba nada más para explicar el efecto. Consecuentemente, la

búsqueda de las causas estaba libre del ambiente: se empleaba lo quese denominó “razonamiento de sistema cerrado”.



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Reduccionismo

Es una doctrina que sostiene que para estudiar los sistemas, puedenconsiderarse sus elementos separadamente y encontrar en nivelesinferiores de descomposición las explicaciones de suscomportamientos. Es un complemento natural para el pensamiento

analítico-mecanicista, pues promueve una simplificación extrema de loque es, por definición, complejo.



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El criterio analítico-mecanicista tuvo éxito en la explicación defenómenos del mundo físico, pero no logró explicar satisfactoriamentelas propiedades de los sistemas en los campos biológico, conductual ysocial.

El método analítico no fue adecuado para el estudio de los sistemasque deben ser tratados bajo un criterio holístico: la existencia detotalidades irreductibles.



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Aplicación del segundo principio de Termodinámica

Termodinámica es la parte de la física que estudia las relaciones entreel calor y las restantes formas de energía. Se basa en losdenominados Principios de Termodinámica, que fueron enunciados apartir de la experiencia.

Puede formularse el segundo principio de varias formas, una de lascuales indica que la entropía es una medida de probabilidad y portanto, un sistema “cerrado” tiende al estado de distribución másprobable.



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Se formulaban las leyes de manera que excluyeran los efectos debidosal ambiente.

Un sistema “cerrado” es aquel que no tiene ambiente, o, dicho de otraforma, no tiene intercambio con el ambiente (nada entra y nada sale,excepto energía). Un término que, en ocasiones, se utiliza como

sinónimo es el de sistemas “aislados”. Sin embargo, un sistemaaislado no puede intercambiar ni siquiera energía.

Para muchos autores de TGS, sólo el universo en su conjunto puedeser considerado un sistema “cerrado”, y el concepto de sistema“aislado” es solamente una creación abstracta, debida a los

termodinamistas del siglo XIX.



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La tendencia hacia la máxima entropía o la distribución más probable,es la tendencia al máximo desorden.

En todos los procesos irreversibles la entropía debe aumentar. Por

tanto, el cambio de entropía en sistemas “cerrados” es siemprepositivo: hay continua destrucción de orden.

Por lo tanto, en un sistema “cerrado” la entropía debe aumentar hasta

el máximo y el sistema acabará por detenerse en un estado de

equilibrio termodinámico.



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Problemas en la aplicación

Propiedades del todo y las partes.

La aplicación del procedimiento analítico, depende de dossupuestos:

Que las interacciones entre las partes sean tan débiles quepuedan dejarse de lado para ciertas investigaciones.

Que las interacciones entre las partes sean lineales.

Pero ese esquema no es correcto, dado que:

El todo tiene propiedades que no se observan en las partes.

El concepto mismo de sistemas, se basa en considerar a laspartes interrelacionadas, donde las interrelaciones tienen unvalor fundamental para comprender el funcionamiento delsistema.



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Enfoque de la TGS

Cambio de Pensamiento.

No ver “máquinas sueltas” sino Sistemas.

Adoptar un Enfoque de Sistemas.

Ver las partes en relación con el todo al que pertenecen y en elque funcionan.

Incorporar una teoría de la Complejidad Organizada.



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El Enfoque Sistémico, es también llamado Expansionismo: todofenómeno es parte de uno mayor y se evalúa el desempeño delsistema en relación con el sistema que lo contiene.

Todo organismo viviente es ante todo un sistema abierto. Así, los

sistemas vivos manteniéndose en estado uniforme, logran evitar elaumento de entropía y hasta pueden desarrollarse hacia estadosde orden y organización crecientes.



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Algunas opiniones



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“La tecnología y la sociedad modernas se han vuelto tan complejas

que los caminos y medios tradicionales no son ya suficientes y seimponen actitudes de naturaleza holista o de sistemas y generalista

o interdisciplinaria.”

L. von Bertalanffy, 1967



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El todo es más que la suma de las partes.

El todo determina la naturaleza de las partes.

Las partes no pueden comprenderse si se consideran en forma

aislada del todo. Las partes están dinámicamente interrelacionadas o son

interdependientes.

G. W. F. Hegel, 1821



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La TGS, en un sentido amplio, ha sido innovadora al:

Observar el mundo como un conjunto de fenómenos individualesinterrelacionados en lugar de aislados, en donde la complejidadadquiere interés.

Demostrar que ciertos conceptos, principios y métodos, nodependen de la naturaleza específica de los fenómenos implicados.

Abrir a través de investigaciones generales, nuevas posibilidades(principios, paradigmas, métodos) a disciplinas específicas.

G. J. Klir, 1972



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Conceptos de Sistemas



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Sistema

Es una reunión o conjunto de elementos relacionados.

Elementos

Son los componentes de un sistema. Pueden ser conceptos encuyo caso estamos hablando de un sistema conceptual (comoser un lenguaje). Pueden ser objetos como las partes de unamáquina. Pueden ser sujetos como los integrantes de unequipo. Finalmente puede ser un agregado de entidades comosucede en una empresa.

Relaciones

Son los enlaces o acoplamientos entre los elementos del

sistema. De acuerdo a Klir pueden definirse como “lascantidades externas comunes a dos elementos”.



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Límite

Es la separación entre sistema y ambiente. A menudoconstituye una zona gris y su definición es discrecional.

Ambiente

Es todo aquello que no forma parte del sistema que estudiamos.

Corresponde tomar en cuenta aquellos sistemas del ambienteque tienen relaciones con el que estamos estudiando.

La supervivencia de un sistema depende de su capacidad deadaptarse, cambiar y responder a las exigencias y demandas delambiente. Debido a que éste está cambiando continuamente, el

proceso de adaptación del sistema debe ser dinámico.



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Objetivos

Son las metas o fines hacia los que tiende el sistema. La

búsqueda de objetivos (teleología) caracteriza al sistema. Losobjetivos necesitan adquirir un carácter operativo: a menos quese los cuantifique de alguna manera será imposible medir eldesempeño del sistema.

Estructura

Entre otros aspectos, es la forma de las relaciones quemantienen los elementos del conjunto.

Entradas

Es todo aquello que ingresa al sistema.

Salidas

Son los resultados del proceso del sistema.



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Proceso

Es lo que transforma entradas en salidas. Constituye la funcióndel sistema, si bien se acepta que los sistemas inanimados estándesprovistos de un propósito evidente.

Atributos Los sistemas están dotados de atributos o propiedades, que

pueden ser cualitativos o cuantitativos. Esta diferenciacióndetermina el enfoque a utilizarse para medirlos; describenpropiedades que posee cada elemento.



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Estados El estado de un sistema se define por las propiedades que

muestran sus elementos en un momento dado. La condición deun sistema está dada por el valor de los atributos que locaracterizan.

Transiciones

Los cambios de un estado a otro por los que pasan loselementos del sistema, da por resultado flujos , los cuales sedefinen en términos de tasas de cambio del valor de los atributos

de sistemas.



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Taxonomía de Ciencias y Sistemas

La Taxonomía es una ciencia que estudia la clasificación de losorganismos según sus semejanzas y diferencias.

Las propiedades de los sistemas y las diferencias en sus dominiospueden estudiarse en el contexto de una taxonomía que considera ala TGS como una ciencia general a la par de las matemáticas y lafilosofía.



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Dominio y Propiedades de los Sistemas

Las propiedades de los sistemas dependen de su dominio. El dominio de lossistemas es el campo sobre el cual se extienden.

1. Los sistemas son vivientes o no vivientes.2. Los sistemas son abstractos o concretos.

3. Los sistemas son abiertos o cerrados.4. Los sistemas muestran un grado elevado o bajo de entropía odesorden.

5. Los sistemas muestran simplicidad organizada, complejidad noorganizada o complejidad organizada.

6. A los sistemas puede asignárseles un propósito.

7. Existe la retroalimentación.8. Los sistemas están ordenados en jerarquías.9. Los sistemas están organizados.



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Sistemas vivientes o no vivientes

Los sistemas vivientes están dotados de funciones biológicascomo son el nacimiento, la muerte y la reproducción. Ladefinición se extiende a sistemas creados por los sereshumanos, tales como las empresas.

Sistemas abstractos y concretos

Los sistemas abstractos son aquellos en que todos suselementos son conceptos, mientras que los sistemas concretosson aquellos en los que sus elementos son objetos, sujetos o

ambos.



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Sistemas abiertos y cerrados

Un sistema cerrado es un sistema que no tiene medio, es decir,no hay sistemas externos que lo afecten.

Un sistema abierto es aquel que posee medio, es decir, existenotros sistemas con los cuales se relaciona, intercambia ycomunica.

Todos los sistemas vivientes son sistemas abiertos. Lossistemas cerrados se mueven a un estado estático de equilibrioque es únicamente dependiente de las condiciones iniciales delsistema.



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Grado de Entropía

La entropía es una medida de desorden. Cuando se traspone ala cibernética y a la TGS, la entropía se refiere al nivel dedesorden en un sistema.

La entropía, la variedad y la incertidumbre, son conceptosrelacionados pero no equivalentes.

Reducir la entropía de un sistema, equivale a reducir lacantidad de incertidumbre que prevalece. La incertidumbre sedisminuye al obtenerse información.



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Propósito y conducta con un propósito

Se definen tres tipos de conducta activa:

>Conducta sin propósito

>Conducta con propósito >Conducta intencional



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La conducta sin un propósito es la que no está dirigida hacia ellogro de un objetivo, de un estado final.

La conducta con un propósito:

Debe estar dirigida hacia un objetivo

Debe recibir y registrar señales que indiquen si la conductaprogresa hacia el objetivo

Debe siempre mostrar una elección de cursos alternos de acción



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La diferencia entre conducta con propósito e intencional se detecta enque:

La conducta intencional pertenece a sistemas por los cuales laspersonas pueden tener un propósito, pero por los que no tienenobjetivos propios.

La conducta con propósito pertenece a sistemas que puedendecidir cómo se van a comportar.



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Retroalimentación Este mecanismo se basa en el principio de realimentar una

porción de la salida para controlar la entrada.

Podemos tener una retroalimentación positiva en donde lamultiplicación entre la entrada y la salida es tal, que la salida

aumenta con incrementos en la entrada, o una retroalimentaciónnegativa en la cual la salida disminuye al aumentar la entrada.

La retroalimentación positiva generalmente conduce a lainestabilidad de los sistemas, en tanto que la retroalimentaciónnegativa se usa para proporcionar el control de sistemas

estable.



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Jerarquía en los sistemas Es un tipo de organización en niveles en un sistema, en el que,

en forma de estructura arborescente, varios subsistemas estánsubordinados a otro subsistema, el que a su vez puede estar, aligual que otros, subordinado a un subsistema de nivel superioraún.

La jerarquía es un concepto importante que puede utilizarsepara representar el hecho de que los sistemas puedenordenarse de acuerdo a varios criterios, uno de los cuales es lacomplejidad en aumento de la función de sus componentes.



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Organización

La organización es una característica de sistemas que va másallá de la complejidad de la estructura.

Un grupo o una familia son sistemas cuyas propiedades nopueden inferirse de las propiedades de sus partescomponentes.

La organización implica una conducta orientada a objetivos,motivos y ausencia de características conductuales de sistemasencontrados en el mundo físico.

De acuerdo a la visión de Klir, la organización se compone de la

estructura (la parte estable) y los programas (la partevariable).



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Aspectos relacionados

La Teleología o estudio del comportamiento intencional en buscade metas, apareció en la década de los ’50 como ciencia.

Durante la etapa de la Ciencia Clásica, se explicaba elcomportamiento identificando lo que lo provocó, nunca mediantesu efecto. En el razonamiento teleológico se pone el énfasis en laexplicación del comportamiento de un sistema por lo que quiereproducir.

Por consiguiente, la aplicación de un criterio teleológico era

considerado – hasta la aparición de los trabajos de Bertalanffy -como “filosófico” , una forma de indicar que no era aceptable en

una visión física de la realidad.



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La Equifinalidad se refiere a que un sistema puede llegar a unmismo estado final, partiendo de diferentes condiciones iniciales.

Otro concepto no explicado directamente en el cuadro, es el deSinergia. Todo sistema es sinérgico en tanto el examen de suspartes en forma aislada no puede explicar o predecir sucomportamiento. La Sinergia es, en consecuencia una

característica que surge de las interacciones entre las partes ocomponentes de un sistema.

Una relación sinérgica produce un cambio que puede mejorarsubstancialmente el desempeño del sistema.



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En las relaciones sinérgicas la acción cooperativa de subsistemassemi-independientes, tomados de forma conjunta, origina un productomayor que la suma de sus productos tomados de una maneraindependiente.

“La empresa debe ser capaz, por definición, de producir más o mejor que todos los recursos que comprende. Debe ser un verdadero todo:mayor que la suma de sus partes o, por lo menos, diferente a ella, conun rendimiento mayor que la suma de todos los consumos”.

Peter F. Drucker



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Enfoque de Sistemas: Concepto

El Enfoque de Sistemas es un método de investigación, una formade pensar, que enfatiza el sistema total , en vez de sistemascomponentes, se esfuerza por optimizar la eficacia del sistema totalen lugar de mejorar la eficiencia de sistemas cercanos.

El planteo de van Gigch pone el foco en la diferenciación entreMejoramiento de Sistemas y Diseño de Sistemas.



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Mejoramiento significa la transformación o cambio que lleva a un

sistema más cerca del estándar o de la condición de operaciónnormal. Este concepto lleva la connotación de que el diseño delsistema está definido y que se han establecido las normas para suoperación.

Se refiere al proceso de asegurar que un sistema o sistemas operen

de acuerdo con las expectativas. No se cuestiona el proceso dediseño que se definió en su momento.

Los problemas principales a resolver son:

El sistema no satisface los objetivos establecidos

El sistema no proporciona los resultados predichos El sistema no opera como se planeó inicialmente



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El mejoramiento como una metodología de cambio muestra las

siguientes características:

Se define el problema e identifican el sistema y subsistemascomponentes.

Se determinan los estados, condiciones o conductas actualesdel sistema.

Se comparan las condiciones reales y esperadas de lossistemas a fin de determinar el grado de desviación.

Se sacan conclusiones de los hechos conocidos, mediante un

proceso de deducción y se desintegra el problema ensubproblemas mediante un proceso de reducción.



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El mejoramiento de sistemas, procede por introspección: es decir,vamos hacia el interior del sistema y sus elementos y concluimos quela solución de los problemas se encuentra dentro de sus límites.

Se refiere estrictamente a los problemas de operación; el malfuncionamiento es asignable a causas específicas. No se cuestiona lafunción, propósito, estructura y proceso. Las opciones son muy

limitadas.

Los aspectos innovador y creativo están descartados a favor desoluciones donde los cambios o mejoras son dirigidas a lograr que elfuncionamiento del sistema sea el correcto, dentro de lascaracterísticas del mismo.



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Diseño también incluye transformación y cambio, pero difiere en elintento, alcance, metodología y resultados. Es un proceso creativo quecuestiona los supuestos en los cuales se han estructurado las formasantiguas. Demanda una apariencia y enfoque totalmente nuevos, a fin

de producir soluciones innovadoras.



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Diseño se plantea como una metodología caracterizada por lossiguientes aspectos:

Se define el problema en relación a los sistemas a los quepertenece el sistema en cuestión.

Los objetivos del sistema generalmente no se basan en elcontexto de los subsistemas, sino que deben revisarse enrelación a sistemas mayores o al sistema total.

Los diseños actuales deben evaluarse en términos de costo deoportunidad o del grado de divergencias del sistema respectodel sistema óptimo.



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Enfoque de Sistemas: Diferentes aspectos



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Una metodología de diseño

Existe una creciente dificultad para decidir sobre los cursos deacción.

Existen sistemas dentro de los sistemas, por lo que un

movimiento en uno de los sistemas puede afectar a losrestantes; así, quienes deciden deben considerar el impacto desus decisiones.

El Enfoque de Sistemas es una metodología que auxilia a losque toman las decisiones a considerar todas las ramificaciones

de sus decisiones.



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Un marco de trabajo conceptual común

Los sistemas se originan en campos divergentes, aunque tienenpropiedades en común.

Propiedades y Estructuras

El enfoque de sistemas busca generalizaciones que se refieran a laforma en que están organizados los sistemas, a los medios por loscuales los sistemas reciben, procesan y recuperan información y a laforma en que funcionan; es decir, la forma en que se comportan,responden y se adaptan ante diferentes entradas.



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Métodos de solución y modelos

El enfoque de sistemas busca encontrar la relación de métodos desolución, a fin de extender su dominio de aplicación y facilitar lacomprensión de nuevos fenómenos.

Dilemas y Paradojas

Tan pronto como se adopta, aparecen problemas de dualismo o dualidad;entre otros:

Simplicidad contra Complejidad

Optimización y Suboptimización

Idealismo contra Realismo Incrementalismo contra Innovación



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Una nueva clase de método científico

El mundo está hecho de entidades físicas y sistemas vivientes; sibien comparten muchas propiedades, sus atributos respectivosson tan diferentes que aplicar los mismos métodos a ambos,conduce a conceptos falsos y errores.

El Enfoque de Sistemas requiere un pensamiento racional nuevoque será complemento del paradigma del método científico

tradicional, pero que agregará nuevos enfoques.



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Una teoría de organizaciones

El enfoque de sistemas busca unir el punto de vista conductual conel estrictamente mecánico y considerar la organización como untodo integrado, cuyo objetivo sea lograr la eficacia total del sistema,

además de armonizar los objetivos en conflicto de suscomponentes.

Esta integración demanda nuevas formas de organización formal,con estructuras horizontales impuestas sobre las tradicionaleslíneas de autoridad verticales.



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Dirección por sistemas

Al tratar cada situación, ésta debe considerarse en el contexto ymarco de trabajo de la organización tomada como un todocomplejo, en donde se busca la eficacia total de la organización yno una optimización local con limitadas consecuencias.

Las grandes organizaciones enfrentan problemas cuyasramificaciones e implicaciones requieren que éstos sean tratadosen una forma integral, a fin de competir con sus complejidades einterdependencias.



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Métodos relacionados

Existe según van Gigch una diferencia entre el Enfoque deSistemas y lo que habitualmente se denomina Análisis de Sistemas.

El enfoque de sistemas es más general y no se interesa en un tipoparticular de sistema.

Algunas presentaciones del análisis de sistemas sólo enfatizan elaspecto metodológico de este campo; el enfoque de sistemasintenta estudiar las herramientas así como el fundamentoconceptual y filosófico de la teoría.



57

Teoría General de Sistemas aplicada

El Enfoque de Sistemas aplica los principios de la TGS.

La TGS intenta alcanzar el estatus de una ciencia general, a la parde las matemáticas y la filosofía. La TGS proporciona la capacidadde investigación al enfoque de sistemas.

Para van Gigch, en este contexto, los términos “Enfoque deSistemas” y “Teoría General de Sistemas Aplicada” se usan comosinónimos.



58

El arte de lo general y lo particular



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La complejidad cada vez mayor de los problemas, nos lleva a que,sin subestimar la importancia de los especialistas en un campodado, sea necesario desarrollar profesionales con una visión ampliasobre un conjunto de problemas.

Cada uno de esos problemas tiene su propia complejidad, pero elconjunto es mucho más complejo, porque exige que la solucióncontemple el funcionamiento de las partes (lo que no significa quese pretenda optimizar el todo y cada una de las partes).



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Hendrik Bode, Frederick Mosteller, John W. Tukey y CharlesWinsor, publicaron en 1949 en la prestigiosa revista Science, untrabajo titulado “The education of a Scientific Generalist”. En el

artículo explicaban “la necesidad de un enfoque más sencillo y

unificado de problemas científicos”.

Planteaban que resulta necesario formar científicos entrenados endiversos campos de la ciencia: cada día es más complejo el mundoy mayores los vínculos entre los campos del conocimiento,particularmente en lo que denominaban “bordering fields”. Se

requiere un enfoque amplio, integrador.



61

Frecuentemente se llama Generalistas a quienes trabajan en la Teoríade Sistemas, contraponiéndolos a los Especialistas, que actúan enalguna disciplina específica.

Quienes dirijan proyectos multidisciplinarios, deberán manejar -másallá de sus propias especialidades- el conocimiento de cómo aplicar laTeoría de Sistemas para, -como indica van Gigch en su dedicatoria-“comprender las partes y abarcar el todo”.



Continuará…

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