SIMULACIN DE SISTEMAS SISTEMAS Y MODELOS.-resulta difcil dar una definicin nica que los abarque todos y al mismo tiempo sea lo suficientemente precisa para servir a propsitos especficos. Podemos partir de la definicin de sistema como conjunto de cosas que ordenadamente relacionadas entre si contribuyen a determinado objeto. En el estudio de sistemas existentes, o en el diseo de sistemas que se han de construir, el primer paso lo constituye un proceso de adquisicin de informacin sobre el sistema. Entidades son los objetos de inters que constituyen el sistema, atributos a las propiedades que caracterizan a las entidades componentes del sistema, y estado del sistema a la caracterizacin de las entidades del sistema y sus atributos en un instante dado. La forma primaria de realizar este estudio seria, evidentemente, la experimentacin con el propio sistema. Esto no siempre es posible. En unos casos por imposibilidad fsica o econmica.

manifiesta, basta pensar en lo que implicara el experimentar con una fbrica. En otros porque el sistema existe nicamente en forma hipottica y precisamente lo que nos interesa es saber como se comportar antes de que sea construido. Como consecuencia lo que haremos ser estudiar el comportamiento del sistema a travs de una representacin formal, o modelo, del mismo. Esquema grfico general de un sistema

,'' SISTMMA " x v^i>:upo-.c!iici> rp',iie:i'.L-

->ih sisu1 \ /

FiUidn ^ ,ir Ir.lorni.njionx

/ S ;il id a[nlorniii:l. 111." T L! [ :

on-ponc-i:;.-! /'

ambiente externo Grfico esquemtico de un sistema viste como un todo: su frontera, entradas y salidas, componentes y subsistemas. Un ejemplo, conceptualmente sencillo, de lo que vamos a considerar de ahora en adelante como sistemas, tomado del texto casi incitico de Gordon [3], y prximo a la vida real, es el siguiente. Consideremos el caso de una factora que produce y ensambla diferentes piezas para fabricar un producto final (Figura 1). En una primera aproximacin a una descripcin del sistema podemos considerar que sus dos componentes principales son el departamento de fabricacin que fabrica las piezas y el de ensamblaje que produce los productos finales. Hay adems un departamento de compras mantiene el suministro de materias primas y uno de expedicin distribuye los productos acabados. El departamento de control de produccin recibe los pedidos y asigna las rdenes de trabajo a los otros departamentos. Analizando el ejemplo de sistema propuesto vemos que est constituido por varios objetos, cada uno de los cuales posee algunas propiedades interesantes. Detectamos tambin la existencia de interacciones entre los objetos que constituyen el sistema que provocan cambios en el mismo. Denominaremos entidades a los objetos de inters que constituyen el sistema, atributos a las propiedades que caracterizan

| Materias | primas

i DEPARTAMENTO Pedidos da ^ DEC0NTR0LDE los clientes : PRODUCCIN DEPTO. DE DEPTO. DE DEPTO. DE COMPRAS FABRICACIN ENSAMBLAJE Figura 1 - FACTORA COMO SISTEMA -

DEPTO. DE EXPEDIC.

^ Productos acabados

a las entidades componentes del sistema, y estado del sistema a la caracterizacin de las entidades del sistema y sus atributos en un instante dado. Nos va a interesar el carcter dinmico de los sistemas, es decir sus cambios de estado a lo largo del tiempo dentro de un horizonte dado, y en consecuencia nos va a interesar identificar qu es lo que produce cambios en el estado del sistema. Estudiaremos la evolucin del sistema a partir del seguimiento de sus cambios de estado. En la factora las entidades son los departamentos, los pedidos, las piezas y los productos, cuyos atributos son las cantidades de cada pedido, el tipo de pieza, el nmero de mquinas de un tipo dado en un departamento, etc.. Los procesos de manufactura en cada departamento son, en este caso, la causa de los cambios de estado. Acabamos de declarar que nuestro inters se va a centrar en estudiar la evolucin del sistema a partir del seguimiento de sus cambios de estado.CARACTERSTICAS DE LOS SISTEMAS Sistema es un todo organizado y complejo; un conjunto o combinacin de cosas o partes que forman un todo complejo o unitario. Es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de interaccin o interdependencia. Los lmites o fronteras entre el sistema y su ambiente admiten cierta arbitrariedad. Segn Bertalanffy, sistema es un conjunto de unidades recprocamente relacionadas. De ah se deducen dos conceptos: propsjtoju objetivo) y globaNsrnoJo totalidad).

Propsito u objetivo: todo sistema tiene uno o algunos propsitos. Los elementos (u objetos), como tambin las relaciones, definen una distribucin que trata siempre de alcanzar un objetivo. Globalismo o totalidad: un cambio en una de las unidades del sistema, con probabilidad producir cambios en las otras. El efecto total se presenta como un ajuste a todo el sistema. Hay una relacin de causa/efecto. De estos cambio y ajustes, se derivan dos fenmenos: entropa y homeostasia. Entropa: es la tendencia de los sistemas a desgastarse, a desintegrarse, para el relajamiento de los estndares y un aumento de la aleatoriedad. La entropa aumenta con el correr del tiempo. Si aumenta la informacin, disminuye la entropa, pues la informacin es la base de la configuracin y del orden. De aqu nace la negentropa, o sea, la informacin como medio o instrumento de ordenacin del sistema. Homeostasia: es el equilibrio dinmico entre las partes del sistema. Los sistemas tienen una tendencia a adaptarse con el fin de alcanzar un equilibrio interno frente a los cambios externos del entorno. Una organizacin podr ser entendida como un sistema o subsistema o un supersistema, dependiendo del enfoque. El sistema total es aquel representado por todos los componentes y relaciones necesarios para la realizacin de un objetivo, dado un cierto nmero de restricciones. Los sistemas pueden operar, tanto en serio como en paralelo. TN^SJDSjSTMAS En cuanto a su constitucin, pueden ser fsicos o abstractos: . .._ ^ _^ Sistemas fsicos o concretos: compuestos por equipos, maquinaria, objetos y cosas reales. El hardware. Sistemas abstractos: compuestos por conceptos, planes, hiptesis e deas. Muchas veces solo existen en el pensamiento de las personas. Es el software. jn cuanto a su naturaleza, pueden cerrados o abiertos: Sistemascerrados: no presentan intercambio con el medio ambiente que los rodea, son hermticos a cualquier influencia ambiental. No reciben ningn recursos externo y nada producen que sea enviado hacia fuera. En rigor, no existen sistemas cerrados. Se da el nombre de sistema cerrado a aquellos sistemas cuyo comportamiento es determinstico y programado y que opera con muy pequeo intercambio de energa y materia con el ambiente. Se aplica el trmino a los sistemas completamente estructurados, donde los elementos y relaciones se combinan de una manera peculiar y rgida produciendo una salida invariable, como las mquinas. -w, Sistemas abiertos: presentan intercambio con el ambiente, a travs de entradas y salidas. Intercambian energa y materia con el ambiente. Son adaptativos para sobrevivir. Su estructura es ptima cuando el conjunto de elementos del sistema se organiza, aproximndose a una operacin adaptativa. La adaptabilidad es un continuo proceso de aprendizaje y de auto-organizacin. Los sistemas abiertos no pueden vivir aislados. Los sistemas cerrados, cumplen con el segundo principio de la termodinmica que dice que "una cierta cantidad llamada entropa, tiende a aumentar al mximo".

Existe una tendencia general de los eventos en la naturaleza fsica en direccin a un estado de mxime desorden. Los sistemas abiertos evitan el aumento de la entropa y pueden desarrollarse en direccin a un estado de creciente orden y organizacin (entropa negativa). Los sistemas abiertos restauran sus propias energa y reparan prdidas en su propia organizacin. El concepto de sistema abierto se puede aplicar a diversos niveles de enfoque: al nivel del individuo, del grupo, de la organizacin y de la sociedad. Entradas Salidas Ambiente -> Informacin -> Transformacin -> Informacin -> Ambiente Energa o Energa Recursos procesamiento Recursos Materiales Materiales Modelo genrico de sistema abierto PARMETROSJDEJLOS SISTEMAS El sistema se caracteriza por ciertos parmetros. Parmetros son constantes arbitrarias que caracterizan, por sus propiedades, el valor y la descripcin dimensional de un sistema especfico o de un componente del sistema. Los parmetros de los sistemas son: ' Entra_d_o insumo o impulso (input): es la fuerza de arranque del sistema, que provee el material o la energa para la operacin del sistema. >Salida o producto o resultado (output): es la finalidad para la cual se reunieron elementos y relaciones del sistema. Los resultados de un proceso son las salidas, las cuales deben ser coherentes con el objetivo del sistema. Los resultados de los sistemas son finales, mientras que los resultados de los subsistemas con intermedios. >Procesamiento o procesador o_trar^sfqrmad_or (throughput): es el fenmeno que produce cambios, es el mecanismo de conversin de las entradas en salidas o resultados. Generalmente es representado como la caja negra, en la que entran los insumos y salen cosas diferentes, que son los productos. >Retroaccin o retroalimenta^cjp o retroinformacin (feedback): es la funcin de retorno del sistema que tiende a comparar la salida con un criterio preestablecido, mantenindola controlada dentro de aquel estndar o criterio. >Ambjente: es el medio que envuelve externamente el sistema. Est en constante interaccin con el sistema, ya que ste recibe entradas, las procesa y efecta salidas. La supervivencia de un sistema depende de su capacidad de adaptarse, cambiar y responder a las exigencias y demandas del ambiente externo. Aunque el ambiente puede ser un recurso para el sistema, tambin puede ser una amenaza. PROPIEDADES DE LOS MODELOS DE SIMULACIN DEFINICIN DE MODELO Modelo es una representacin de un_objeto, sistema o dea de forma diferente a la de identidad misma

Por lo general el modelo nos ayuda a entender y mejorar un sistema El modelo de un objeto puede ser una rplica exacta de este. Con la diferencia del material que lo compone o de su escala, inclusive puede ser una abstraccin de las propiedades dominantes del objeto. FUNCIONES_DEL_MODELp_ - Comparar -^Predecir Ej: La pintura es una rplica de algo que existe - Un carro de madera es la rplica de un original. JCTRUCTU RAJDEJ.. MODELO El modelo se puede escribir de tal forma E = F(X, Yi) Donde E: Es el efecto del comportamiento del sistema //>--'f^ $ ',.-i " .'", . casa -> bao, cuartos, etc. Tambin se pueden tener a tamao natural a menor o mayor escala, bidimensional, tridimensional. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA SIMULACIN DESVENTAJAS 1.Una-de ellas es que al empezar a simular podemos interferir en las operaciones del sistema 2.sistemas entran a jugar las personas, cambiar el comportamiento natural de las personas que se relacionan con el sistema 3.No todas las condiciones son continuas para el sistema 4.Difcil obtener siempre el mismo tamao de muestra, estos sistemas toman muestras tan grandes que pueden ser mucho mas costosos 5.Explorar todas las alternativas o todas las variantes que pueden existir dentro del sistema 6.Los modelos de simulacin no generan soluciones ni respuestas a ciertas preguntas CUANDO ES NECESARIO SIMULAR Y CUANDO NO ES NECESARIO SIMULAR? Cundo se debe utilizar la simulacin? 1.Cuando no se tiene el modelo matemtico definido 2.Formulacin exacta del sistema 3.Cuando se tienen las frmulas analticas y se necesita un modelo para ponerlas a funcionar 4.El cristo o la corrida de un modelo no es costosa 5.Cuando al ver un proceso fsico, el cual nosotros queremos conocer, la simulacin es la nica forma (posibilidad) que tenemos para conocer el comportamiento de un proceso real, ejemplo: fenmeno del nio (climtico) 6.Cua ido se requiere acelerar o retrazar el tiempo de los procesos dentro de un sistema 7.cua ido se quiere por medio de la simulacin encontrar o hacer estudios y/o experimentos Los modelos de simulacin se utilizan en las cuestiones administrativas. DESVENTAJAS DEL MODELO ADMINISTRATIVO Ejemplo: el desarrollo de un modelo, gasta y quita tiempo y es costoso 1.El modelo no representa con exactitud la situacin real 2.No desenvolvemos adecuadamente las funciones que relacionan a las variables, podemos caer en el c r ror de obtener resultado imprecisos 3.En cuanto a los resultados nos permiten deducir que a los nmeros no les podemos dar toda la credibilidad, durante que tiempo los observamos, hay muchas cosas que hay que tener en cuenta. La simulacin ms que u a ciencia es un arte.

CRITERIOS QUE SE DEBE TENER EN CUENTA PARA QUE UN MODELO DE SIMULACIN SEA BUENO 1.Fcil de entender por el usuario 2.Tenga el modelo metas y objetivos 3.Modelo no me de respuestas absurdas 4.Que sea fcil de manipular, la comunicacin entre el usuario y la computadora debe ser sencilla 5.Que sea completa, tenga por lo menos las partes o funciones mas importantes del sistema 6.Sea adaptable que podamos modificar, adaptarlo, actualizarlo 7.Que sea evolutiva que al principio sea simple y poco a poco empezamos a volverla compleja dependiendo de las necesidades de los usuarios QUE INTENTA LA SIMULACIN 1.Descubrir el comportamiento de un sistema 2.Postular teoras o hiptesis que expliquen el comportamiento observado 3.usar esas teoras para predecir el comportamiento futuro del sistema, es decir mirar los efectos que se produciran en el sistema mediante los cambios dentro de l o en su mtodo de operacin (tiempo en minutos) ROBERTSHANNON La simulacin es el disear y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o proceso y conducir experimentalmente con este modelo con el propsito de entender el comportamiento del sistema del mundo real o evaluar varias estrategias con los cuales puedan operar el sistema. SHUBIK La simulacin de un sistema o de un organismo es la operacin de un modelo lo cual se va a llamar simulador el cual es una representacin del sistema. Este modelo o simulador estar sujeto a diversas manipulaciones, las cuales seran imposibles de realizar, demasiado costosas o imprcticas. La operacin de un modelo puede estudiarse y con ello conocer las propiedades concernientes al comportamiento del sistema o subsistema real - costoso. RESUMEN (system). Un sistema es un conjunto de partes o elementos organizadas y relacionadas que interactan entre s para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energa o materia del ambiente y proveen (salida) informacin, energa o materia. Un sistema segn su constitucin puede ser fsico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede ser abstracto o conceptual (un software) Un sistema segn su naturaleza puede ser cerrado (No nteracta con el medio ambiente) o puede ser abierto (entrada y salida). Los sistemas tienen lmites o fronteras, que los diferencian del ambiente. Ese lmite puede ser fsico