CAPITULO 1. LAS CADENAS PRODUCTIVAS BAJO LA ÓPTICA DE LA DINÁMICA DE SISTEMAS

La dinámica de sistemas representa un método para la construcción de modelos de sistemas sociales, susceptibles de ser simulados por ordenador.

La dinámica de sistema se emplea para el estudio de procesos sociales y económicos que, debido a su alto poder descriptivo y posibilidad de adaptarse a un modelo matemático, simplifica el análisis y permite su posterior simulación mediante el uso de ordenadores. Desde que la dinámica de sistema fue concebida en los años 60 en el MIT por Jay W. Forrester (FORRESTER J. W., 1995, pág. 8), sus aplicaciones sean difundido en el sector empresarial con un crecimiento exponencial, abarcando temas relacionados con el manejo de activos, servicios financieros, simulación de procesos, defensa, logística y consultoría (WYATT, 2005, pág. 2). Ser modelador en dinámica de sistemas requiere de ciertas habilidades como un pensamiento dinámico, causal, perspectivo, operacional, cíclico, cuantitativo y científico (RICHMOND B. , 1998) que hacen de este oficio una actividad interesante, que por sus beneficios, debería ser un tema obligado para el análisis de cualquier clase de sistema en las instituciones de educación superior.

El hombre toma acciones, muchas veces, sin ser consciente del impacto que tienen sus propias decisiones. Visión restrictiva se debe, en general, a la falta de comprensión que tiene sobre el problema (y los elementos que lo componen) que desea solucionar, además de no contar con las herramientas adecuadas para verificar las consecuencias de una decisión (STERMAN, 2001, pág. 10). Es en ese punto donde la dinámica de sistemas juega un papel importante, al escrudiñar el propio sistema, entendiendo las causas y efectos que generan su comportamiento, a través de un modelo matemático.

El ejercicio de modelación involucra la representación del sistema mediante un diagrama de flujo, donde las variables que lo describen se relacionan mediante el uso de conectores o flechas. Este tipo de diagramas hacen de la dinámica de sistema una herramienta mucho más intuitiva que los antiguos modelos, meramente matemáticos, que implicaban complejos algoritmos secuenciales.

El éxito de la simulación de un sistema complejo demanda más que herramientas técnicas y modelos matemáticos. En la tabla 1 se pueden observar los postulados que explican la complejidad de la dinámica en un sistema. La aplicación de la dinámica de sistemas requiere la participación de un equipo interdisciplinario conformado, básicamente, por los expertos (conocedores del sistema), el modelador (crea el diagrama de flujo), un programador (introduce los datos al ordenador) y estadísticos (interpretan los resultados) (PARRA, PÉREZ, & TORRES, 2006, pág. 152).

Un sistema pasa a través de un análisis de influencia, donde éste se descompone en una serie de variables, para luego ser esquematizado en un diagrama estructural con claro soporte matemático, finalizando con la simulación del mismo (RICHMOND B. , 1991, pág. 3). El análisis de influencia establece el tipo de efecto que tiene una variable sobre otra: de forma proporcional o inversamente proporcional. El siguiente gráfico muestra el esquema mental requerido para trabajar la dinámica de sistema.

En detalle, existen cuatro grandes etapas para la ejecución de una simulación mediante la dinámica de sistemas:

1. Definición del núcleo problema a estudiar: Este paso exige el pleno conocimiento del sistema y el problema que se desea resolver en él mediante la simulación del mismo. El conocimiento en detalle requerirá la participación de expertos, que propondrán las posibles interacciones y actividades realizadas por los elementos que componen dicho sistema.

2. Identificación de variables y establecer sus relaciones: No necesariamente se debe describir el sistema en todas sus variables, lo cual harían de este paso, un proceso arduo y muy complejo. Si se cumple a cabalidad el objetivo de la fase anterior, solo se tomarán en cuenta aquellas variables involucradas en el problema a estudiar, limitando el sistema a un modelo simplificado, con comportamiento y resultados similares al modelo real.

3. Construcción y simulación del modelo: Se procede a establecer el mapa completo de variables y relaciones, que conciben el sistema en un diagrama de flujo. Este modelo deberá ser adaptado a un software, como el I Think o Vensim, que facilitan su incorporación al ordenador. El modelo creado necesitará ser validado con la realidad, mostrando congruencia con los resultados arrojados en la simulación.

4. Interpretación de resultados: Como última fase, los resultados se analizarán identificando ciertos comportamientos de interés. Se podrá modificar el modelo para generar escenarios alternativos, visualizando mediante la simulación, las consecuencias en el sistema a través de los nuevos resultados arrojados (pasando de un modelo cuantitativo a resultados meramente cualitativos).

Un requisito importante es que las variables establecidas (que describen el sistema) deben ser cuantificables, es decir, que obtengan o almacenen valores numéricos para que las relaciones entre dichas variables, puedan llevarse a cabo aplicando fácilmente operadores de relación, lógicos y/o matemáticas.

El modelo terminado teoriza el funcionamiento del sistema, y establece las normas de relación directa e indirecta entre las variables. So el modelo se convierte en un objeto más de análisis en el estudio, donde se manifiestan comportamientos e interrelaciones de elementos que antes estaban ocultos a los ojos del investigador, aumentando la comprensión general del sistema.

Un modelo basado en la dinámica de sistemas se compone por las variables, sus relaciones y las retroalimentaciones:

- Tipos de variables: La dinámica de sistemas maneja tres tipos básicos de variables: acumulador (stocks), de flujo (flows), convertidores (converters) y de decisión (decisions) (High Performance System, Inc., 2003).

Los acumuladores reservan en razón del tiempo cierto volumen de datos; las variables de flujo son las que alimentan el modelo de un flujo continuo de datos en ciertos periodos de tiempo; las variables convertidores o auxiliares proponen las operaciones matemáticas o sirven como almacenamiento de valores constantes; los decisores contienen las condiciones del proceso dadas en el modelo.

- Relaciones entre variables: Establece las relaciones (y su dirección) entre variables. Una variable puede afectar a otra variable de dos formas: positiva, cuando al aumentar o disminuir el valor de la variable se modifica en igual dirección (aumenta o disminuye el valor de la variable afectada); negativa, cuando hay una relación inversa de influencia entre las dos variables (cuando se aumenta el valor de una variable, disminuye el valor de la variable afectada). La relación entre las variables es graficada mediante un conector o flecha, como se muestra a continuación (ver figura 3).

En el primer caso, la variable ingreso afecta positivamente la variable utilidad. Si el ingreso aumenta, se prevé un incremento en la utilidad; si por el contrario ocurriese una disminución en los ingresos, la utilidad igualmente disminuiría. La variable costos tiene un efecto inverso sobre la utilidad: un aumento en los costos tiende a causar una disminución en el valor de la variable utilidad. Estas relaciones se denotan con un signo “+” o “-” para identificar una relación positiva o negativa, respectivamente.

- Retroalimentaciones: Existen momentos en que las variables se retroalimentan entre sí, conformando ciclos cerrados. Una variación en el valor de una variable podría repercutir a su vez, sus propios valores en el futuro. Para Forrester (1992), “Un proceso de retroalimentación existe cuando una acción afecta la condición de un sistema y esa condición modificada afecta una acción futura. Las interacciones humanas, vida familiar, política, procesos administrativos, cambios ambientales y actividad biológica trabajan basados en los procesos de retroalimentación que conectan la acción al resultado de una acción futura”. Estos ciclos o bucles se categorizan en positivos y negativos, como se puede observar en el figura 4.

Los ciclos positivos están conformados por variables, cuyas relaciones mutuas mantienen un mismo signo (negativo o positivo), y tienden a descontrolarse proporcionando aumentos o decrecimientos desmedidos. Si una empresa presenta déficits de liquidez, buscará en el crédito la solución temporal de efectivo aumentando sus deudas a corto plazo que en razón del tiempo, podrían generar en el futuro salidas de efectivo (por el pago de la deuda e intereses) que agravarían el problema inicial de liquidez. En los ciclos negativos las relaciones entre variables se identifican con signos contrarios, produciendo equilibrio. Un incremento del volumen de trabajo incrementa la fatiga en el empleado, repercutiendo en la disminución del trabajo para mantener el equilibrio.