Fundamentos de la Teoría General de Sistemas y su Estructura

Entradas, Salidas y el Método de Caja Negra

Una entrada es cualquier ingreso del ambiente al sistema y una salida es cualquier elemento que sale del sistema, atravesando los límites hacia el ambiente. En un sistema de información, los datos ingresan como entrada y egresan, luego de un determinado proceso, como salida bajo la forma de información.

Cuando no se conocen los procesos y actividades dentro de un sistema, es necesario estudiar en gran detalle sus entradas y sus salidas. Analizando y comparando las entradas y salidas, puede lograrse un buen conocimiento de los procesos internos del sistema.

Estudiar un sistema analizando únicamente sus entradas y salidas constituye un método llamado de caja negra. Se estudia algún sistema sobre la base de caja negra cuando no se puede determinar lo que hay adentro, o cuando su determinación resulta costosa o muy difícil.

Subsistemas y su Funcionamiento

Los sistemas son un conjunto de componentes interrelacionados. Cuando un componente de un sistema es en sí mismo un sistema, se lo llama subsistema. Cada sistema está compuesto por subsistemas, los cuales a su vez son parte de otros subsistemas. Cada subsistema dentro de un sistema se conecta con otros subsistemas para lograr un fin determinado, que generalmente es producir la salida hacia otra parte del mismo sistema, o hacia otro sistema.

Dentro del sistema debe existir algún medio de transferencia de la información que representan estas salidas, de manera que cada subsistema pueda realizar su trabajo interactuando con los demás.

Interfaces y Comunicación

Estas interacciones e interconexiones entre los subsistemas se llaman interfaces y son, entonces, los elementos de interconexión situados en los límites de un sistema por los cuales la información es transferida o coordinada entre ellos. En un sistema de comercialización, los subsistemas serían los empleados del sector, los procedimientos, la relación de existencias de productos terminados, los equipos e instalaciones. Una nota de pedido sería una interfaz entre el sistema cliente y el sistema de comercialización.

Conceptos Clave en Subsistemas

Dentro del concepto de subsistema se destacan dos aspectos en particular:

1. Fragmentación

Fragmentarse o factorizarse en subsistemas es condición de los sistemas. La estructura de un sistema es el resultado de las factorizaciones o composición de sus objetivos globales en la escala jerárquica de subsistemas más simples, con tareas más sencillas.

En esta fragmentación del sistema se aprecian dos procesos:

• A. Proceso de descomposición: Cuando un sistema es complejo, difícil de entender o analizar en su conjunto, el sistema se descompone o factoriza en subsistemas con tareas individuales más simples.
• B. Proceso de composición: Al realizarse la descomposición en forma jerárquica, se supone que la obtención de logros de los subsistemas inferiores en la estructura van a facilitar el logro de los subsistemas superiores (suprasistemas).

2. Simplificación

La gran cantidad de interfaces representa una barrera a la buena coordinación de las mismas. Para lograr esa coordinación, se simplifica el sistema creando subsistemas relativamente aislados. La simplificación es el proceso de ordenar los subsistemas de modo que se reduzca el número de interconexiones.

Hay dos formas de realizarla:

• A. Agrupamiento: Se establecen grupos de subsistemas que interactúan entre sí.
• B. Desacoplamiento: Es necesario que los subsistemas estén en gran parte aislados, desacoplados, con cierta independencia parcial para obtener la utilidad de la simplificación del proceso de fragmentación. Este reduce la necesidad de coordinación entre los subsistemas.

Retroalimentación (Feedback) y Control

Este proceso consiste en la información respecto del funcionamiento de un sistema que se introduce como entrada para realizar el ajuste de las actividades del mismo. De esta forma se produce el control del sistema, que es el proceso que mide su funcionamiento y lo orienta hacia sus objetivos.

En todo proceso de control existen, entonces, elementos esenciales que son los siguientes: un objetivo establecido (meta, propósito, norma), un sensor para efectuar la medición del rendimiento, un dispositivo comparador para determinar la diferencia respecto del primero y un activante para corregir y ajustar.

Tipos de Retroalimentación

1. La negativa: Es del tipo correctivo y ayuda a mantener al sistema que retroalimenta dentro de un margen crítico de operación, reduciendo las variaciones de rendimiento respecto a los objetivos o estándares.
2. La positiva: Refuerza la operación de un sistema, tendiendo a que continúe con los mismos rendimientos y sin modificar sus actividades.
3. Esta confirma el refuerzo a la dirección en la cual el sistema se está moviendo, haciendo que repita sus acciones.

Clases de Sistemas

A. Sistemas Abiertos y Cerrados

Los sistemas abiertos son los que intercambian información, materiales y energía con su ambiente. Se caracterizan por ser adaptativos respecto de los cambios que se producen en su ambiente; por ejemplo, un organismo vivo como el hombre. Estos pueden autoorganizarse adaptando su organización a los cambios externos, tomando como base las entradas y la retroalimentación, a fin de que el sistema funcione en estado de equilibrio.

Los sistemas cerrados son autocontenidos y no interactúan con el medio ambiente. La tendencia natural en un sistema cerrado es hacia la entropía, ya que no existen las entradas desde el medio ambiente que fomenten la adaptación. Por ejemplo, una reacción química desarrollada en un crisol cerrado y sellado.

B. Sistemas Determinísticos y Sistemas Probabilísticos

Cuando un sistema trabaja de manera previsible, cuando la interacción de sus elementos se conoce con certeza y la evolución del mismo se puede determinar con precisión a partir del conocimiento de su estado actual y de sus operaciones, se dice que es determinístico. El ejemplo más concreto son los programas de computación armados de acuerdo con instrucciones precisas y detalladas.

En un sistema probabilístico no se conoce con certeza su comportamiento, por lo que hay que estudiarlo en función de su actuación probable, lo que implica asumir un cierto nivel de error. Un sistema de determinación de ventas futuras sería un buen ejemplo.

C. Sistemas Hombre-Máquina

Implica que, en el cumplimiento de un objetivo, algunas tareas son ejecutadas por máquinas y otras son realizadas por el hombre. Los sistemas de información son generalmente sistemas hombre-máquina en donde los componentes de las máquinas se pueden asimilar a sistemas relativamente cerrados y determinísticos, en tanto que los componentes humanos se asimilan a sistemas abiertos y probabilísticos.

Propiedades Fundamentales

Un sistema es un todo que no puede ser dividido en partes independientes. De esto derivan dos de sus propiedades más importantes:

• A) Cada parte de un sistema tiene propiedades que se pierden cuando se separan del sistema.
• B) Cada sistema tiene algunas propiedades esenciales que no tienen ninguna de sus partes.