concepto de ingeniería en sistemas

Tomado con fines académicos de (s/a). Primera Parte: Teoría de la Ingeniería de Sistemas desde

http://sunwc.cepade.es/~jrivera/org_temas/org_praxis/estructuras/s_e_estructura_org.htm Basado en

TelmexIt. (s/f). Unidad 4 Introducción a la Ingeniería de Sistemas – Systems Engineering

http://www.valoryempresa.com/archives/tutoriales/intro_ing_sist/intro_ing_sist.htm consultado el

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Conceptos básicos de la "Ingeniería de Sistemas" (System Engineering).

El enfoque o planteamiento sistémico une la perspectiva teórica – fundamentación, explicación, comprensión, crítica –con la práctica, orientada a la “acción” o intervención en el mundo real. Esencial en este planteamiento es el poder aunar el uso de opticas con mayor poder de resolución (marcos de categorías más apropiadas al análisis de la complejidad) con la intervención o actividad (pero ordenada, organizada de forma optimizada) sobre el campo de problemas que hay que transformar en sistema solución.

Ahora bien, la aplicación de este enfoque sistémico a la praxis empresarial y organizacional, que abre el camino a nuevas formas de plantear y resolver problemas y facilita metódicamente la intervención (implementación) configuradora de procesos y (infra-)estructuras, implica también un cambio en la misma forma de comprender los colectivos organizados dentro de ese marco conceptual de la “sistémica”. De otra forma estaríamos intentado guardar vino nuevo en odres viejos.

Una metódica para la aplicación práctica de la “Sistémica”, es la "Ingeniería de Sistemas". Ésta puede entenderse como si fuera la tecnología de la ciencia que sería la teoría sistémica. Pero lo mismo que las nuevas tecnologías son prácticamente indiferenciables, en gran parte, de los conocimientos científicos (la frontera teoría-praxis tiende a diluirse – como se estudia en el capítulo de la meta-teoría de sistemas) aquí también resulta cada vez más difícil trazar una clara divisoria entre aspectos teóricos y aspectos prácticos. La referencia al marco “constructivista” que se expone en la parte teórica y metodológica de esta exposición explica esa situación precisamente por la implicación del observador en la misma definición del campo observado.

La Ingeniería de Sistemas, como nueva disciplina surgida en interacción entre prácticos e investigadores, se caracteriza, tal como sucede con el resto de los “sistemas sociales” por no limitarse a una mera actividad de investigación o análisis de la complejidad, sino por incorporar a la dimensión del “observar”, la dimensión activa al someter a método la transformación real de un campo de problemas o complejidad, es pues también configuración fáctica de Sistemas.

En la evolución de la Ingeniería de Sistemas, el primer campo de aplicación fue el estrictamente técnico, sólo más tarde se pasó a su empleo en el dominio de lo social y económico.

En su primera fase, la Ingenieria de Sistemas se deriva de, y en gran parte desarrolla su aparato conceptual en dependencia de métodos practicados en la ingeniería electrónica, de comunicaciones y aeroespacial, campos de problemas que exigían un nuevo tipo de metódicas en que se utilizan muy variados instrumentos (“tools”) para la reducción de los altos niveles de complejidad que caracterizaban esos problemas técnicos.

Prácticamente, de forma simultánea con esos desarrollos en las nuevas tecnologías e ingenierías se había desplegado el aparato conceptual y metódico de la “Dinámica de Sistemas” (Forrester) que desde el principio se aplicó al campo de los problemas en la dimensión social (urbanismo, problemas de planificación económica etc.).





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La nueva Ingeniería de Sistemas de Creación de Valor, tal como la describe en las siguientes secciones, integra pues los métodos de la primera versión “técnica” con los objetivos y planteamientos de problemas desarrollados en la “dinámica de sistemas”, pero añade además la característica (diferencia específica) de tratarse de sistemas orientados a la creación de “valor” (en el sentido de valor-útil o funcional en su sentido más amplio, no restringido pues al valor-precio tradicionalmente manejado en la teoría económica).

2.1. El enfoque de la Ingeniería de Sistemas - Sus características básicas

En todos los campos en que el ser humano se enfrenta con problemas planteados por objetos materiales o inmateriales, caracterizados por la multiplicidad, cambio y variedad de relaciones e interdependencias entre distintos factores, es decir, con problemas "complejos", se precisa un enfoque global de la situación, es decir, una visión "holística" (del griego "holos", totalidad) – en el polo opuesto al reduccionismo metodológico - que haga justicia a las características del campo estudiado sin reducir inadecuadamente esa complejidad.

Lo esencial de esta nueva forma de pensar consiste en un cambio de enfoque que se caracteriza por los rasgos que describe la siguiente tabla.

Características del enfoque de la Ingeniería de Sistemas de Creación de Valor

v Definir en la observación de un campo de problemas como magnitud más relevante la captable según la categoría de relaciones, no la observable en categorías tradicionales de substancia/accidente-cualidad. Este tipo de observación implica pasar del observar objetos o entidades según la categoría causa-efecto a la observación de las relaciones de un nivel superior (en abstracción desde lo real) al de los flujos inputs-outputs etc.

v Cambiar la perspectiva desde el planteamiento en modelos de “máquina trivial” al de los modelos de “máquina no trivial” (bucle doble, incomputabilidad).

v Fundamentar teóricamente esta forma de comprender la realidad en superación del “reduccionismo” epistemológico: la alternativa a tal epistemología es la del “constructivismo sistémico”. La “Sistémica” exige una nueva “Meta-Lógica” – la Lógica Policontextural - en que se estudian las relaciones entre las “lógicas” propias de los distintos sistemas parciales.

v Considerar como esencial la dimensión temporal. Es decir, pasar de contemplar "fotografías instantáneas" – visión estática de la realidad - a implicar al mismo sistema observador en el flujo temporal: practicar el seguimiento de procesos dinámicos exige también dinámica y cambio temporal en el mismo observador.

1[1]. Senge, P.M. (1990): The Fifth Discipline. London (trad. La quinta disciplina, Barcelona: Granica) – Esta obra de vulgarización puede

ser considerada como una de las más influyentes – quizá por su capacidad didáctica – en la difusión de esta concepción – dentro de un

enfoque muy peculiar, el del MIT.





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v Esta misma dimensión de flujo temporal tanto en el sistema observador como en el campo de complejidad observada justifica la exigencia de sustituir el planteamiento determinista y cerrado, por planteamientos abiertos donde la creatividad – en el sistema observador - permite la innovación de las soluciones (sistemas-objeto) en que se transforman los campos de problemas.

v Es importante, pero no es suficiente para caracterizar este planteamiento y enfoque el completar el tratamiento analítico de los aspectos cuantitativos con la consideración en visión sintética de los aspectos cualitativos.

v La visión sistémica, en cuanto orientada al tratamiento de la complejidad, exige además sustituir el estilo de observación y análisis unidimensional por planteamientos pluridisciplinares. Se niega pues la validez de presupuestos simplificadores de la realidad, como si ésta, por ejemplo, pudiera ser descrita adecuadamente desde un enfoque científico único.

v El enfoque sistémico implica la unión dialéctica de la diferencia Teoría (Observación)/Praxis. Es decir, exige que la construcción de la observación del campo de problemas vaya unida a la intervención activa en dicho campo.

v El planteamiento sistémico permite tratar “sistemas sociales de creación de valor” (empresas, instituciones de formación, sanidad, etc.), en que hay que dominar complejidad para cumplir la finalidad de generar un valor (útil). Ese valor se define como nivel de satisfacción de necesidades y/o exigencias de un destinatario o receptor, o de solución de sus problemas. El “sistema-solución” será aquel que permita una transformación más racional (con mínimos consumos relativos de recursos en el campo observado o en el mismo sistema observador) de la complejidad inicial.

En este enfoque de Ingeniería de Sistemas, los problemas complejos son tratados con una nueva metódica (apoyada en la metodología específica de tratamiento de la complejidad) y que puede asimilarse a un conjunto de instrucciones de un programa informático que guían las operaciones directamente aplicadas en el campo de problemas. Esas "instrucciones" se refieren primariamente al subsistema observador-agente (en el caso de la organización, a los organizadores del mismo organizar) y les guían en su análisis y toma de decisiones durante el proceso del organizar.

El término 'Ingeniería de Sistemas' ("Systems Engineering" - SE) denota el carácter de construcción técnica de este instrumental que permite tratar la complejidad creciente del ámbito de tareas en la empresa y otras organizaciones

1[1]. La SE se apoya en la moderna Teoría de Sistemas, pero mantiene con ella una compleja relación que

debe aclararse para evitar malentendidos:

La teoría de sistemas expuesta se estructura en un campo semántico de mayor abstracción, en que no se establecen relaciones entre sus magnitudes y otras magnitudes pertenecientes a lo material.

2[1]. Parnaby, John (1991): Designing Effective Organizations; en: International Journal of Technology Management : 6/ 1, 2 pp: 15-32.





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En cambio la SE, se estructura en el campo semántico de lo tecnológico, en referencia al manejo práctico de entidades del mundo físico: es decir, en un espacio semántico con métricas. Sus conceptos deben estar configurados como operacionalizados: capaces de ser sometidos a validación (o falsabilización) empírica.

El concepto de "sistema" definido en este contexto deberá pues no sólo ser aplicable a conceptos teóricos (autopoiesis, sentido o complejidad), sino delimitar magnitudes comprobables empíricamente. Así, un "sistema-i" (de ingeniería de sistemas) puede ser definido como:

Si = Conjunto de los conjuntos { [E], [R]; [O], [Re]} (de elementos, relaciones, objetivos y relaciones externas).

Deberán pues ser medibles la obtención de objetivos de valor calculando, por ejemplo, el cociente de valor entre rendimientos funcionales y costes, o los impactos de la variación de elementos de la situación sobre ese cociente, etc. La metódica del "Value Analysis", los métodos del "Target Costing", el "Conjoint Analysis" etc., ejemplifican el modo en que se cumple hoy esta exigencia de operacionalización.

El mismo término "ingeniería" debe ser descrito: proceso de concepción, coordinación y control de la realización de entidades complejas (productos, instalaciones, organizaciones ...) con medios humanos. informacionales, económicos y materiales y orientado a maximizar el cociente de valor entre resultados y consumos de recursos o perjuicios implicados.

Esta teoría de Sistemas distingue en este contexto de la metódica para tratamiento de complejidad dos tipos de subsistemas básicos:

a) Subsistema observador (término que sustituye al filosófico de "sujeto") que define y "construye" el dominio a estudiar, es decir, que realiza operaciones (según las instrucciones del programa-método) de análisis y de toma de decisiones, en primer lugar delimitando lo que considera su campo de acción (problemas) y el mismo modo de su observación (elección de categorías de análisis, métodos de intervención etc.).

b) Subsistema Solución generado en la transformación operada por el subsistema 'a' sobre el campo de problemas o dominio de complejidad (denominado a veces "sistema-objeto") que el mismo subsistema observador ha debido delimitar.

La "ingeniería de sistemas" o "técnica de sistemas" abarca toda una serie de métodos de tratamiento racional de sistemas caracterizados por su complejidad Estos métodos se orientan según algunos modelos mentales y se apoyan en determinados principios básicos (existen muchas variantes de SE).

La SE no es una rama de la ingeniería, sino una forma de aplicar conocimientos, iniciados ciertamente en el campo de la ingeniería, luego de otras disciplinas, de manera que puedan configurarse o resolverse racionalmente sistemas-objeto o problemas complejos ("multifaceted", "ill-structured").

3[1]. Daenzer, Walter F.(comp.)(1987): Systems Engineering - Leitfaden zur methodischen Durchführung umfangreicher

Planungsvorhaben. Zürich (5ª comp.) - Betriebswissenschaftliches Institut der ETH Zürich. Ver pp. 4 ss.





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2.2. Evolución histórica y concepto de la "Ingeniería de Sistemas"

Puede ayudar a la comprensión del tema una breve reseña histórica del desarrollo de la ingeniería de sistemas. Además, lo mismo que sucedió en el desarrollo de las técnicas clásicas de organización durante el siglo XIX, creadas por ingenieros (p.ej., en los ferroviarios americanos), esta descripción mostrará que la inventiva de estos enfoques "organizacionales" no se ha debido a los profesores o expertos en teoría económica o empresarial (centrados tradicionalmente en los aspectos monetarios, o contables), sino a los ingenieros que debían dominar problemas prácticos.

El contexto u horizonte en que surgió la SE es el del avance tecnológico, industrial y económico que se desarrolla hacia una mayor complejidad (redes de relaciones muy variadas y variantes entre los factores de ese entorno). De ahí la necesidad de buscar métodos que ayudaran a superar esa complejidad creciente.

En la ciencia es usual listar todos los factores que pueden afectar una situación dada, y seleccionar aquellos que aparecen como "críticos". En la construcción de "modelos matemáticos", como los de la Investigación Operativa, o los usuales en cualquier campo de la Física etc., uno de los elementos básicos de la SE es el uso de “modelos” y la "cuantificación" de los datos del modelo representan – para el constructor del modelo - los factores de la realidad estudiada. La cuantificación según procedimientos matemáticos ha sido pues uno de los instrumentos básicos de la SE (y no sólo en modelos de financiación, según las “matemáticas financieras” sino también al estudiar otros tipos de decisiones en que los factores cualitativos son traducidos a variables cuantitativos - como sucede en el Análisis del Valor Útil).

La SE en cuanto derivada de la cibernética, como técnica de regulación, trató ante todo problemas del mundo científico o problemas técnicos, por ejemplo, en los llamados sistemas dinámicos físicos como el de una red eléctrica con varios bucles de retroalimentación en que los efectos de un proceso repercuten sobre la misma fuente de energía empleada.

El tratamiento de la complejidad (multiplicidad, variación de relaciones) se había ya iniciado en el siglo XIX, como es el caso en las ingenierías química y mecánica al estudiar problemas como el de transferencia de calor o los flujos de líquidos. Hoy, los campos de investigación exigen una creciente interdisciplinariedad: en la ingeniería electrónica se deben tratar problemas de matemática computacional, etc.

Debe tenerse en cuenta que durante cierto tiempo, la ingeniería de sistemas fue considerada como un campo de trabajo prácticamente limitado a las tecnologías de la transmisión y procesamiento de datos. Sin embargo, hoy se aplica esa misma metodología a otros campos científicos, tecnológicos y a todo el dominio de las ciencias sociales - y en éstas, al estudio de problemas organizacionales.

En el decurso de esta evolución se ha ido tomando conciencia del carácter general de la SE, que de ser un simple método más se ha convertido en un tipo de “metodología” para el tratamiento de problemas o reducción de complejidad en cualquier ámbito. Un precursor de esta comprensión de la SE, Checkland , en un trabajo realizado en la RAND Co., pedía:

4[1]. Checkland, Peter B. (1989): Soft Systems Methodology; en: Human Systems Management: 8/4 pp 273-289.





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1) desarrollar formas de detectar, delimitar y formular las magnitudes que definen un campo de problemas.

2) formular definiciones básicas de las categorías relevantes en el planteamiento.

3) construir modelos conceptuales.

4) comparar modelos y realidad.

5) definir cambios.

6) emprender acciones.

Así puede afirmarse que la "ingeniería de sistemas" - aunque aún sin dicha denominación - comenzó en los años 40 y 50 como una forma de organizar trabajos en contextos interdisciplinares con alto grado de complejidad y, casi siempre, en el marco de la gestión de "proyectos" de gran envergadura orientados al desarrollo de aplicaciones tecnológicas físicas: proyectos aeroespaciales de la NASA, nuevas armas, petroquímica, redes de comunicaciones, aviónica, aceleradores de partículas, etc.

Durante los años 1950, después de que en los últimos 40 se habían desarrollado técnicas de telecomunicación (sobre conocimientos anteriores a la guerra), o la programación lineal, etc. se aceleró el ritmo del avance tecnológico. En 1957 aparece el primer texto sobre "Systems Engineering" (= SE) muy pronto seguido por otros de aplicaciones militares y civiles

Se trataba de lograr auténticas "innovaciones" (por tanto, vendibles) en que se optimizara el cociente de valor entre prestaciones y recursos empleados o gastados, a más de conseguir una ventaja temporal ante el contrario político (el bloque Este). Por otra parte, los productos "gastados"

5[1]. Goode, Harry H./Machol, Robert E. (1957) System Engineering: An Introduction to the Design of Larte-Scale Systems.

Machol, Robert E./Tanner, Wilson P./Alexander, Samuel N. (comps.)(1965): System Engineering Handbook.

Ambos libros se ocupan primariamente de sistemas militares. En cambio una obra con mayor atención a los problemas metodológicos, filosóficos y técnicos es la de:

Hall, Arthur D.: (1962) A Methodology for Systems Engineering, Princeton N.J.

Chestnut, Harold: Systems Engineering Tools (1962), Systems Engineering Tools (1965), Systems Engineering Methods (1967).

Jenkins, G.M. (1969): The Systems Approach, en Journal System Engineering,1.pp.3-49.

6[1]. Lewis, Paul L. (1994): Information-Systems Development - Systems thinking in the field of information-systems. London: Pitman, pp. 19 ss.





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Se podían ser reempleados o reprocesados en otros campos (como sucede, p.ej., con combustibles nucleares). Tales situaciones exigían superar el restringido marco habitual de tratamiento de problemas a nivel departamental y considerar toda una red de puntos neurálgicos a gestionar de forma coordinada. El desafío que estas nuevas circunstancias planteaba a la clásica forma de organizar la ingeniería (p.ej.: en las economías de escala de producción de estilo "fordista") fue atacado en USA con espíritu abierto y libre de las limitaciones de la "cultura militar prusiana" autoritaria y jerárquica que, según H. von Braun, había impedido el éxito total en el proyecto alemán de las V-1 y V-2. A la nueva organización de actividades por "proyectos" (inicialmente denominados incluso "Task-Force") se debía unir una nueva metodología multidisciplinar del tratamiento de problemas. En estos trabajos, cualquier cambio en una de las líneas paralelas de actividad en que se había descompuesto el tratamiento del problema global podía repercutir sobre los desarrollos de otras líneas - posteriormente, esta consideración llevará a la "ingeniería simultánea" - "Concurrent Engineering"

7[1]. La optimización, o los fallos, en un desarrollo parcial repercutirían así sobre

otros desarrollos. Esta constatación fue denominada "principio de sub-optimización"8[2]

, en que se afirma que la optimización de un subsistema, independientemente del tratamiento de los otros subsistemas, no tiene por qué aportar un mayor grado de eficiencia en el sistema global, e incluso puede suponer un empeoramiento de dicha eficiencia (ejemplos cotidianos de cumplimiento de este principio los palpamos en las luchas de competencias interdepartamentales).

Aquí debe considerarse una dificultad que se presenta sobre todo en áreas de trabajo dominadas por la "cultura" técnico ingenieril. Evidentemente, las nuevas tareas tenían muchas similitudes a las que se planteaban en la ingeniería de producción de las grandes empresas y esta circunstancia hacía plausible la idea de que las técnicas empleadas en fabricación podían aplicarse también en la solución de los problemas planteados por las nuevas tecnologías y en el desarrollo de proyectos de gran complejidad.

Esta dificultad sigue presentándose. En cualquier curso sobre organización impartido a técnicos, p.ej., del área de comunicaciones, se puede constatar que en las escuelas de ingeniería suele, todavía, describirse muy restrictivamente el análisis e ingeniería de sistemas como tratamiento de problemas en sistemas "hard" (puramente físico-técnicos) o en sistemas de "software". El reduccionismo epistemológico subyacente a esta actitud se oculta bajo una capa de terminologías técnicas. Se presupone, infundadamente que la programación estructurada, o el desarrollo de sistemas informáticos ha sido la única fuente de la nueva ingeniería de sistemas

7[1]. Carter, D.E. (1992): CE - Concurrente Engineering. The Product Development Environment for the 1900s. Reading Mas. : Addison-Wesley.

Shina, S.G. (1991): Concurrent Engineering and Design for Manufacture of Electronic Products. New York: Van Nostrand.

8[2] Hitch, Charles (1953): Sub-optimation in Operations Problems, en Journal of the Operations Research Society of America, 1, may pp.87-89.

9[3] Se trata del mismo reduccionismo patente en autores que restringen la SE al área de la computerización:

Aktas, A.Z. (1987): Structured Analysis and Design of Information Systems. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall;

Boehm, B.W. (1976): Software Engineering, IEEE Transactions on Computers, C-25, nº 12, pp. 1226-1241.





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En USA, ya en esas décadas de la postguerra se percibió la importancia de los elementos "soft" (mucho antes de la difusión de los "bestsellers" sobre "excelencia empresarial" etc.). Pero tanto en el tratamiento de problemas "hard" como en el de los problemas "soft" (un término indicador de que se trataba de aspectos no reducibles a la métrica de las magnitudes del mundo físico) había un elemento común: la necesidad de resolver "problemas" complejos en que había que satisfacer una o más necesidades básicas: atravesar un rio, establecer una red de comunicaciones entre distintas factorías que participaban en un proyecto aeroespacial, o atacar una reforma radical en un municipio como Dallas (proyecto Battelle con el desarrollo de las matrices Delta) etc.

Se parte de que se ha detectado e identificado una o más "necesidades" ("needs"), que éstas pueden clasificarse según mayor o menor impacto o relevancia, que existe una serie de condicionamientos, al menos provisionalmente, inamovibles ("constrictions"), que también hay circunstancias modificables a corto o medio plazo, y con el empleo de recursos limitados ("variables"), que se cuenta con ciertos recursos o medios ("means") - como habilidades, conocimientos, técnicas etc. Teniendo en cuenta este mapa de situación en que las distintos grupos de magnitudes son describibles en matrices de interrelación interna (forma delta) o en matrices de cruce de posibles repercusiones entre distintos grupos de magnitudes, como se visualiza en el esquema formal global de las matrices Delta, se pueden definir entonces una serie de objetivos o metas a lograr ("what must be done").

De esta primera consideración se pasa entonces a definir "alternativas" posibles de realización o "implementación" (en el sentido de realizar superando dificultades), que deberán a su vez ser objeto de crítica evaluación para determinar la mejor forma de optimizar resultados y minimizar recursos gastados o conseguir una razonable ventaja temporal.

En el tratamiento de estos problemas se vio pronto la necesidad de racionalizar no sólo los consumos de recursos traducibles a "costes", sino también esta dimensión temporal (prácticamente irreducible a la métrica de los costes) y surgió así el concepto del "ciclo de vida" de un desarrollo de sistemas (análogo al del ciclo de vida de un producto). Esa racionalización fue denominada, por su origen en los entornos técnico-ingenieriles, "ingeniería" del sistema. El "mejor" camino para un desarrollo abarcaba así la consideración de las prestaciones técnicas, el esfuerzo por ahorro de recursos (hacer las cosas de forma barata), la elegancia y perfección cualitativa (los estándares de calidad más exigentes se definen en el área aeroespacial y nuclear), y la eficacia y eficiencia en el trabajo de los grupos (equipos) de trabajo.

En la ingeniería de sistemas se busca reducir complejidad y mejorar la calidad y fiabilidad del sistema analizado. Esa ingeniería es considerada

1[1] también "arquitectura" en cuanto busca ajuste, equilibrio, compromisos hasta conseguir un resultado

satisfactorio (cuyo nivel de Calidad se deriva de su grado de cumplimiento de exigencias o satisfacción de necesidades). Para ello, se debe seguir una metodología normativa, racional, apoyada en argumentación (no en autoridades), con capacidad de heurística y que permita trabajar en la dimensión "procesual" (como en la gestión de proyectos).

Macro, A. (1990): Software Engineering: Concepts and Management. Hemel Hempstead: Prentice Hall.

10[3]. Rechtin, Eberhardt (1992): IEEE Spectrum; 29/10 Oct .pp: 66-69.





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Aunque el desarrollo de la SE se haya realizado predominantemente en el ámbito anglosajón, sobre todo por el dominio de los Estados Unidos sobre el campo de las tecnologías de la información durante las últimas décadas, también en Europa se trabajó sobre el tema, pero con una consciente referencia a la fundamentación epistemológica de la disciplina.

Uno de los centros en que más se ha promovido el estudio y la aplicación de la SE es el Instituto de Ciencias Empresariales de la Universidad Técnica de Zúrich. La publicación en 1976 de la obra de Daenzer sobre esta metodología ayudó a la difusión de esta metodología en todo el ámbito centroeuropeo. Actualmente, la SE emplea en su metodología una serie de máximas conocidas en otros campos.

La relevancia práctica de la Ingeniería de Sistemas se manifiesta en definiciones elaboradas en el contexto de la praxis como, por ejemplo, en la siguiente (Wymore 1993) Systems Engineering is “the intellectual, academic, and professional discipline the principal concern of which is the responsability to ensure that all requirements for a bioware/hardware/software system are satisfied throught the life cycle of the system”

2.3 Diferenciación y relaciones de la SE frente a, y con otros métodos

La SE abarca, entre los métodos para cuya aplicación da pautas, algunos de los procedimientos de la Inves-tigación Operativa (Operations Research - OR) iniciada en la Gran Bretaña, y desarrollada luego en USA, durante la Segunda Guerra Mundial

1[1]. Ejemplos típicos son los del cálculo del número óptimo de bombarderos, la mejor forma de organizar un

convoy para defenderlo de los submarinos etc. Luego sus técnicas se extendieron al ámbito civil. La SE se diferencia de la OR en enfoque temporal - orientación a racionalizar decisiones respecto al futuro, en actividad de "planificación" y de "diseño". Los objetos tratados se encuentran generalmente en trabajos de innovación (técnica o social). Por otro lado, la OR se ocupa de problemas de optimización matemática en campos de magnitudes cuantificables (sobre todo de recursos existentes). No debe luchar pues contra la incertidumbre propia del trabajo en la innovación tecnología. Un distintivo de la SE frente a la OR consiste en tratar el problema de la planificación de futuros inciertos considerando no sólo la dimensión "objetiva" (curvas de extrapolación, procedimientos como la regresión lineal, redes PERT etc.), sino insertando en el

11[3]. Lacy, J. A. (1992): Systems engineering management: achieving total quality. New York: McGraw Hill.

12[3]. Wymor, A.W. (1993): Model-Based Systems Engineering. Boca Raton Florida, CRC Press.

13[3]. Obras ya clásicas en este campo son:

Morse, Philip M./ Kimball, George E.: Methods of Operations Research 1951 (revisada en 1970), con ejemplos y planteamientos orientados a la planificación militar.

McCloskey, Joseph F./ Trephethen, Florence N.: Operations Research for Management, vol.1. (1954), y volumen 2 de la misma obra, por McCloskey, Joseph F./ Coppinger, J.M. (1956).

Churchman Ch.W./Ackoff, R.L./ Arnoff, E.L.: Introduction to Operations Research, 1957.





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estudio la consideración del factor subjetivo, la influencia de la comunicación en equipos etc. Estas diferen-cias no impiden la utilización de muchas técnicas y métodos comunes o similares.

2.4 El desarrollo de la SE

La clásica SE se desarrolló durante los años sesenta y tenía como principal objetivo el mejorar el tratamiento de la creciente complejidad del mundo moderno (Hall 1962

1[1], Princenton.).

Ya en esa primera fase se comprendió pronto que junto al proceso directo de estudio analítico o de tratamiento por modelos (como el de la Dinámica de Sistemas de Forrester) era necesario insertar también una racionalización del sistema-observador, generalmente en forma de estructura organizativa y procesual en “Proyectos”.

La "organización por proyectos" es uno de los elementos más importantes para la SE, en cuanto que ésta no sólo trabaja sobre el campo "objetivo" de problemas, sino inserta en su consideración la misma optimización del proceso "subjetivo" (del equipo o grupo, p.ejemplo). Por esta razón, la SE se ha ocupado crecientemente también de técnicas de dirección de grupos, de fomento de la creatividad, etc. - por ejemplo en procedi-mientos para racionalizar el estudio de problemas como el método Kepner-Tregoe. Entre sus procedimientos figuran numerosos instrumentos para seleccionar y detectar problemas (listados de chequeo) etc.

La utilidad práctica de la Ingeniería de Sistemas (SE) se ha ido manifestando crecientemente en su utilización en proyectos o programas orientados a “crear valor” ( Valor) cumpliendo exigencias o satisfaciendo necesidades de clientes (individuales, empresariales etc.), cumplimiento que a su vez constituye no de los factores clave para mejorar la posición competitiva de la empresa ( Competitividad, Estrategia).

En cuanto la SE articula en la doble dimensión de la observación-análisis (nivel teoría) y de la intervención-configuración (nivel praxis) - con la finalidad también doble de reducir la complejidad del campo de problemas y realizar un sistema-solución, lo que a su vez requiere la configuración simultánea de un sistema-observador-interventor, se ha llegado a definir varias exigencias básicas para su implementación:

· Configurar el sistema observador-interventor: lo que a su vez implica definir la organización procesual (aspectos temporales, fases etc.) así como la organización estructural (composición de equipos, roles, etc.) y la organización del conocimiento de dicho sistema (métodos e instrumentos o herramientas de análisis etc.) a utilizar en dicho trabajo de observación y de intervención fáctica u operativa. Es claro que la configuración del sistema observador-interventor se debe referir a “conceptos” y utilizar “métodos”. Entre los conceptos clave figuran: valor, calidad, proceso, función, coste, función de pérdida (Taguchi), diseño-configuración, etc. Entre las metódicas básicas destacan: Gestión-Organización por Proyectos, Value-Engineering/Value-Analysis, QFD, Design to Cost, etc.

14[3]. Hall, A.D. (1962): Methodology for Systems Engineering.





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· Configurar y controlar el mismo “proceso” de observación y de intervención, lo que implica unir a la dimensión “Análisis” la dimensión “Management”, incluyendo “planificación/controlling” – por ejemplo, de tiempos, de costes, etc.- o realizar una “Asignación de Recursos” basada en cálculo económico.

Por lo demás hay que consignar una ampliación constante del marco de temas tratados: los nuevos desarrollos abarcan procedimientos como Prototyping, Simultaneous Engineering y – más recientemente, promovida por la VDI (Asociación de Ingenieros Alemanes) – del Value Management tratado como “Sistema” que desarrolla los principios del anterior “Value Analysis”.

Entre las corrientes que han dado lugar al actual concepto de "Ingeniería de Sistemas" destacan las siguientes:

"Management cybernetics". Se trata aquí de la aplicación al "management" de las ideas de la primera cibernética (Beer, 1984; Espejo/Schwaninger, 1993; Clemson, 1991) en que se elabora un sofisticado modelo (de homoestasis) de gestión centrado en las interacciones entre los subsistemas: identidad corporativa, estructuras organizacionales y flujos de información. Asimismo se suministra una visión teórica sobre los mecanismos que aseguran la estabilidad interna del sistema y sus procesos de aprendizaje-adaptación al cambiante entorno . Es básica la idea de que el sistema es "abierto" (no diferencia pues entre la auto-referencia operacional cerrada, y el acoplamiento estructural al entorno)

System dynamics (Forrester, 1975; Senge, 1990): se trata tanto de una metódica compleja orientada a la "simulación" en ordenador de sistemas "soft", "borrosos" (fuzzy) con la complejidad de los sistemas humanos sociales, y de una explicación teórica sobre las características de los sistemas "complejos". En la teoría se postula que la "complejidad" de los comportamientos relevantes de los sistemas de ese tipo (humanos, de altas tecnologías y similares) se debe a la existencia de complicadas redes de conexiones y flujos de feedback entre múltiples nudos (redes que además cambian aleatoriamente, de modo "fuzzy"). El carácter de esas redes implica la imposibilidad de un modelo "lineal" o "determinista" (de "máquina trivial") en que estudiar las relaciones entre inputs y outputs pues el mismo "regulador" es a su vez objeto de efectos de los inputs elaborados (doble bucle). Esos sistemas tienen pues una conducta contra-intuitiva (puede hacer lo contrario de lo "esperado").

Pensadores de sistemas. Hay una serie de autores que han contribuido al desarrollo de la moderna teoría de sistemas. Su aportación multidisciplinar abarca desde la filosofía moderna, pasando por la física (referencia básica: la nueva teoría del Caos Prigogine), la biología, y el estudio de las organizaciones, a la investigación sobre la interacción computadora-hombre y la Inteligencia Artificial: Ackoff (1984, 1990), Churchman (1968), Emery and Trist (1973), McCulloch, Gothar Günther, von Foerster, Haken, McWhinney (1992) o Weick (1995), Warfield (1994a, 1994b).

Aprendizaje Organizacional. (Organizational learning: Argyris and Schon, 1978; Senge, 1990, Polanyi, 1967). Este nuevo enfoque se apoya en la misma concepción básica de los sistemas complejos, cuya adaptación al entorno también se realiza en "doble bucle". En la interpretación apoyada en la concepción epistemológica de Polanyi se parte de la distinción entre un conocimiento "tácito" o implícito (donde se saben hacer cosas, pero de forma no analizable conscientemente) y el saber explicitado, razonado o analizado. Los sistemas operando en base al conocimiento tácito, no controlable por el propio sistema, pueden así mantener formas de observar las realidades inadecuadas a la dinámica del entorno. El "aprendizaje organizacional" concebido





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como programa tiene como objetivo lograr esa toma de conciencia del sistema sobre sí mismo. Es decir, conseguir que se observe en su observación del entorno.

Cibernética de Segundo Orden (Constructivista)... Bajo este término se agrupan los nuevos planteamientos, en que el modelo cibernético inicial (de la homeóstasis) en esquema de "máquina trivial" deja lugar a una consideración en que se abandonan los postulados del realismo epistemológico y concepción sobre la calculabilidad de todo; es decir, se pasa al esquema de máquina no trivial (von Foerster, 1981). El conjunto sistémico se articula así en dos "clases" lógicas de subsistemas: el sistema observador-interventor (a su vez sujeto a influjos tanto del entorno, como del sistema observado y manejado) y el sistema objeto (generado por "organización", esto es por reducción de entropía o desorden).

Los aspectos constructivistas han sido elaborados sobre todo por Maturana/Varela; Steier 1991, Luhmann. La realidad es concebida aquí no en presuposiciones de conocimiento-verdad reflejo-representación, sino como "mentada" (vista a través de la mente) por el observador: lo percibido como real es siempre objeto de construcción, que en gran parte tiene origen en el mismo sistema social...

2.5 Integración de métodos en la Ingeniería de Sistemas

Todos esos medios auxiliares carecían en general de una base conceptual general, que regulara su aplicación y delimitara los ámbitos de validez de cada uno. No definían qué tipos de problemas eran o no tratables con cada uno de ellos, y tampoco determinaban la secuencia de actividades de trabajo sobre el problema. Por esta razón, técnicos, ingenieros, científicos de muchos campos del conocimiento comenzaron a plantearse la meta-problema de cómo tratar la solución de problemas concretos. Así se inició la tarea de sistematización de métodos que ha culminado en la elaboración de la SE.

El aspecto más destacado de la SE es su aplicación al desarrollo de nuevas posibilidades abiertas por el progreso científico y tecnológico (en naturaleza y en ciencias sociales), con el objetivo de acelerar el proceso de innovación de acuerdo con las posibilidades técnicas y económicas. Hoy asume el papel de "comadrona" del progreso tecnológico, como asumió la filosofía en tiempos de Sócrates el papel de comadrona de la racionalización de la vida en la "polis".

Estos desarrollos han permitido delimitar mejor el concepto de la SE: La SE no debe confundirse con un campo de la ciencia natural o de la técnica, tampoco es un método aislado, constituye más bien una forma de enfocar problema, una serie de principios metodológicos para analizar y trabajar sobre sistemas-objeto y aquellos problemas de éstos, en los que debido a sus conexiones a distintos ámbitos del saber, o sus repercusiones sobre distintas áreas de la actividad humana, se requiere un tratamiento interdisciplinar.

3. Componentes básicos de la SE

Como resumen inicial, cuyo contenido será desarrollado en los siguientes apartados deben considerarse los siguientes puntos:

1) La SE parte de una concepción de la realidad, y de la relación del sujeto a dicha realidad, que implica una filosofía, la misma que se encuentra en la Teoría de Sistemas. Esta filosofía implica una "forma de pensar en





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sistemas" (con las características citadas de visión holística, de concepción de lo real como relaciones múltiples, "complejidad", y de su variabilidad, "flujos" etc.).

2) Una “lógica” que relacione las magnitudes o elementos “observado-construidos” (por el sistema observador-activo) en el mismo campo de objetos o problemas a elaborar y configurar en un sistema solución.

Aquí debe notarse que existen múltiples “lógicas” y que la decisión sobre la lógica seleccionada será precisamente uno de los pasos esenciales en la actividad constructiva del sistema-observador. Por ejemplo, al observar (con fines de configuración de un sistema solución) una situación de empresa-mercado, será posible aplicar la lógica reduccionista del cálculo económico según principios neoliberales, o aplicar una lógica de “creación de valor” (para todos los stakeholders del sistema)

3) “Información” y “Conocimientos”. En esta dimensión se encuentran informaciones y conocimientos sobre el cliente y sus problemas, o sobre las tecnologías disponibles, o sobre los métodos y procedimientos más adecuados a la implementación de un diseño de sistema o producto etc.

4) Creatividad e Innovación. La innovación sólo existe si una auténtica “novedad” (o “invención” - que implica a su vez una diferencia a lo previamente disponible) es aceptada en un amplio ámbito. Innovar implica “creatividad” – como capacidad de invención - que puede resultar, casi siempre, de la capacidad de combinar de nuevas formas elementos ya conocidos pero antes no relacionados.

En primer lugar, ese tratamiento de los sistemas-objeto por el sistema-configurador implica la construcción de modelos, y la busca de un procedimiento de optimación.

En segundo lugar, derivada de la concepción de la realidad como flujo, se prescribe una forma de tratamiento de problemas, o metódica, basada en los principios:

Pasar desde lo global al detalle

Analizar el sistema-objeto según las fases de su ciclo de vida

Estructurar el sistema-acción en un ciclo de solución de problemas (p.ej.: percepción de dificultad, delimitación de zona de problemas relevantes, análisis de situación, formulación de objetivos, busca y evaluación de soluciones, decisión, control de resultados).

En esta metódica se distinguen dos componentes bien delimitados:

La configuración del sistema-objeto, como trabajo constructivo en la preparación de nuevas soluciones. En esta configuración del objeto, dada la visión holística de la SE, se exige atender al entorno relevante (p.ej. sociológico, ecológico), y – en lo que se encuentra lo más decisivo – a la “lógica” propia de ese dominio.

La gestión del propio sistema-acción realizada normalmente en una de las variantes de la "organización o dirección por proyectos" ("Proyect Management"). En este trabajo, lo más relevante es la coordinación y





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optimación del propio sistema de solución de problemas: delimitación de competencias, división del trabajo entre grupos etc.

3) La SE emplea una serie de técnicas y de instrumentos que se articulan también en: técnicas de configuración de sistemas-objeto (aquí quizá la técnica propia de la SE más extendida y útil sea la de los "diagramas de flujo", como técnica cualitativa; en lo cuantitativo se emplean modelos matemáticos con ecuaciones lineales, como en la programación lineal, o no lineales. En los estudios de optimación se usan las matrices "trade-offs", etc.). Técnicas de organización del sistema-acción (medios p.ej. de organización de proyectos: "gestión de la configuración", "work-breakdow-structure" etc.

4. La SE como "metodología" de solución de problemas y reducción de complejidad

La SE es considerada hoy como una metódica de tratamiento de problemas, delimitada por un enfoque en que el aspecto más relevante práctico es su aportación a la solución de problemas complejos. Su objetivo es reunir técnicas, campos de conocimiento muy variados, para configurar un "sistema" de acción más capaz y rico en posibilidades, en conocimientos, en métodos, en capacidades humanas, que permita un tratamiento más eficiente, y más económico de los sistemas-objeto o de los problemas a resolver en ellos.

La "metodología" que fundamenta la SE es la Epistemología Constructivista de la Teoría de Sistemas en que se justifica el uso de determinados métodos no a partir de principios superiores (de los que se derivaría gracias a una axiomática) la validez de esos métodos, sino en una consideración del carácter circular del conocimiento de un observador que él mismo debe construir lo que conoce, pero como conocimiento de la realidad que no es él (ver Luhmann 1996)15[3]. En este sentido debe considerarse a la Teoría de Sistemas como "meta-método" científico

El centro de la metodología de la SE es el "proceso" de solución de problemas. Esto exige comenzar clarificando algunas nociones clave:

5. Principios fundamentales a seguir en la SE:

5.1 Observación, consideración "holística"

La SE, es metodología "holística" (del griego, "holos"=todo): debe estructurar el tratamiento racional de problemas, o de los métodos para su solución, de tal forma que se tengan en cuenta "todos" los factores influyentes en la situación de problema.

18. Luhmann, N. (1996): La ciencia de la sociedad. Madrid, Anthropos.

16[4]. Ackoff, R.L. (1962): Scientific Methods, New York.

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En general, un enfoque de la SE difiere del tratamiento convencional de problemas en cuanto a su "generalidad", en su base lógica o mental, y en su búsqueda de los principios o factores más universales que puedan haber contribuido a provocar la situación-problema analizada.

5.2 Autopoiesis de los sistemas

La SE, como la Teoría general de Sistemas, parte del principio de que un sistema es construido como auto configurado y auto delimitado frente a su entorno, por "reducción selectiva de complejidad" conseguida desde el mismo sistema, y mantenida en su permanente auto-referencia y auto-reproducción ("autopoiesis").

El grado de complejidad de un sistema es siempre menor que el de su entorno. Esa complejidad se concreta en las relaciones entre las áreas de problemas, una empresa, p.ej., la reduce al seleccionar un segmento de mercado con determinadas necesidades a satisfacer.

5.3 Aprendizaje/Evolución

En el marco de la actividad empresarial de “creación de valor”, la INNOVACIÓN constituye quizá la actividad más importante (la que según Schumpeter constituía realmente la característica distintiva del Empresario-Emprendedor). Ahora bien, en la evolución del planteamiento de la ingeniería de sistemas era lógico que al querer extenderla a nuevos campos de trabajo hubiera que plantearse el tema de la innovación (en el dominio estudiado, es decir, en el campo de objetos) y el tema del aprendizaje del equipo o sistema-activo que realiza la configuración o ingeniería del sistema-solución.

El modelo básico de la “máquina cibernética” (como “máquina trivial”) era realmente inadecuado pues el “regulador” con las magnitudes-meta que sirven para controlar los flujos de inputs desde la medición del flujo de outputs es independiente de la situación del entorno. Por eso es preciso pasar a un modelo de “doble bucle” en que esas mismas magnitudes de control sean modulables según el entorno y los mismos inputs. Von Foerster utilizó el modelo de la “máquina de Turing” para desarrollar su “máquina no trivial” en que los outputs (soluciones a los problemas planteados) no sólo serán ya resultado de la “transformación” de inputs en un primer circuito cibernético, sino también dependerán de que las magnitudes de control de ese primer sistema productor de soluciones sea modulado por un segundo sistema (el sistema observador) inserto también en el mismo entorno y sometido a los mismos flujos de inputs. Ese sistema superior (sistema observador y activo) deberá pues ser capaz de “aprender”, es decir, ser capaz de manejar nuevas magnitudes (en orden a definir nuevos objetivos y metas, y también nuevos criterios o magnitudes de control). Los outputs de este sistema superior – que han de ser los que controlen el sistema-objeto en configuración – se configuran pues como resultado de su actividad (resultante de haber “aprendido”), una actividad que – en forma paralela a la de la configuración del sistema-objeto a la que denominamos “ingeniería” – se denomina “imaginería” (“Imagineering”).





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El término debe formular la idea de que el proceso de la configuración del futuro (del sistema-objeto solución) implica un “des-aprender” contenidos tradicionales, y un “aprender” creativo de nuevos conceptos etc. (Hamel/Prahalad 1994

El sistema activo no puede permanecer anclado en una estructura fija, sino él mismo deberá evolucionar “aprendiendo” en interacción continua con el campo de problemas analizado en que se configura (en ingeniería activa) el sistema solución. Tal aprendizaje deberá concentrarse en las competencias clave (¡Gestión del conocimiento!).

5.4 Temporalidad: principio de la consideración dinámica- evolucionista

Se trata de no olvidar la dimensión temporal, y de flujo de las situaciones-problema. La SE impone como principio metodológico no restringir la consideración de ningún problema al punto temporal del presente, es decir, superar la visión estatista para llegar a ver toda situación problema en su dimensión de flujo temporal.

La SE considera los sistemas-objeto como algo dinámico, como algo donde ocurren eventos. El "modelo" construido en el sistema-configurador tendrá que poder representar al sistema-objeto como secuencia de estados distintos en dependencia del tiempo. La variabilidad temporal del sistema se refiere a:

- los tipos e intensidades de las relaciones entre el sistema y el entorno

- los tipos e intensidades de las relaciones en el interior del sistema

- las mismas propiedades de los elementos del sistema

- la misma estructura u ordenamiento mutuo de los elementos del sistema.

Sólo en esta apertura a lo nuevo se crea la base para realizar una ingeniería de sistemas que incluso cree mercados futuros.

5.5 Principio de la estructuración (jerárquica o en redes) de sistemas:

La SE, como la Teoría de Sistemas, parte del supuesto de que la mayoría de los sistemas se configuran en su tratamiento y reducción de la complejidad mediante la "interpenetración" de subsistemas (antes se hablaba de "partes") que a su vez reducen externa a ellos y crean complejidad interna. En atención a la estructuración interna del sistema-2 (sistema-objeto) en subsistemas, y en atención a las capacidades del subsistema cognitivo, la SE propone que todo método de solución de problemas complejos realice una división (análisis) de la temática a estudiar, y que la estructure (síntesis).

Este trabajo debe realizarse por diferenciación progresiva, por aumento del grado de detalle en el estudio de los objetos tratados.

17[4]. Hamel G./Prahalad, C.K. (1994): Competing for the Future. Boston.





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Aunque el trabajo de estructuración tradicionalmente siguió el procedimiento de desglose "jerárquico" (por ejemplo, en estructuras arborescentes, como el árbol de funciones en el primer Value Analysis), hoy se trabaja en desgloses en "networks" (la técnica del "hypertext", por ejemplo) que además mantienen entre sus nudos relaciones no deterministas (según el concepto lógico de los conjuntos borrosos - fuzzy sets).

5.6 Exigencia de la "reducción de complejidad"

La metodología de la SE impone "delimitar" - por diferencia frente al entorno - el ámbito del problema a elaborar. Esa delimitación implica dejar fuera del campo de estudio ciertos aspectos, los considerados menos relevantes, y destacar otros factores. Se pide a los métodos concretos que ayuden a realizar esta selección: p.ej. como en el Pareto, o ABC. Asimismo se pide distingan síntomas aparentes de causas o factores profundos. También se debe delimitar el campo de lo "factible" frente al de lo "utópico". En esta delimitación se pide se cumpla la racionalidad de la "aurea mediocritas" (evitar la "hybris" o el exceso): hasta el mismo cumplimiento excesivo de la norma jurídica puede llevar a vulnerar la norma de justicia ("summum ius, summa iniuria" - máxima legalidad, máxima injusticia).

5.7 Diferenciar entre Sistema Configurador y Sistema Objeto

La metodología normativa de la solución de problemas en la SE exige la constitución de un "sistema-configurador" o sistema-acción (que abarque la situación concreta y sus entornos, incluyendo el o los sujetos encargados del tratamiento de problemas. Un ejemplo de tal creación de sistema de solución de problemas considerados desde un enfoque común se encuentra en la formación de un "proyecto" (de AV, etc.) o en la creación de una "trans-función" como la del "Controlling" o la "Logística". Crear un sistema implica trazar sus límites frente al entorno.

La metodología de la SE impone además delimitar - por diferencia frente al entorno - el ámbito del problema a elaborar. Esa delimitación implica dejar fuera del campo de estudio ciertos aspectos, los considerados menos relevantes, y destacar otros factores. Se pide a los métodos concretos que ayuden a realizar esta selección: p.ej. como en el Pareto, o ABC. Asimismo se pide distingan síntomas aparentes de causas o factores profundos. También se debe delimitar el campo de lo "factible" frente al de lo "utópico". En esta delimitación se pide se cumpla la racionalidad de la "aurea mediocritas" (evitar la "hybris" o el exceso): hasta el mismo cumplimiento excesivo de la norma jurídica puede llevar a vulnerar la norma de justicia ("summum ius, summa iniuria" - máxima legalidad, máxima injusticia).





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