Tipos de Sistemas

Para poder determinar el comportamiento  de los sistemas, es necesario conocer la estructura interna del mismo, esto permite determinar una tipología de la estructura de los sistemas y conocer el comportamiento que nos muestran.

 Sistemas estables e inestables

Un sistema  es estable  cuando  se  halla  formado  o  dominado  por  un  bucle negativo,  y  es inestable  cuando  el  bucle  es  positivo.  Es  decir,  cuando  en  el  bucle dominante haya un número impar de relaciones negativas, tendremos un bucle negativo, y el sistema será estable. La estructura básica de los sistema estables está formada por un Estado Deseado y por un Estado Real del sistema, estos dos estados se comparan (Diferencia),  y en  base  a  este valor   el   sistema   toma   una Acción para igualar el Estado Real al Deseado.

Es importante ver como en los sistemas estables la estructura que genera el comportamiento es siempre el mismo: hay un número de relaciones negativas impar, y el bucle es negativo.

Esto significa que el sistema compara permanentemente su estado real con el estado deseado, y cuando existe una diferencia, hace acciones en el sentido de acercar su estado real al deseado. Una vez lograda esta igualdad cualquier alteración de su estado real se traducirá en una acción, proporcional a la diferencia producida, para retomar el estado deseado.

Este es el estado en el que se suele encontrar los sistemas. Cuando se está próximo a ellos, ya han hallado una posición de estabilidad. Si un sistema es inestable difícilmente se puede estudiar ya que se habrá deshecho antes de que se pueda analizar. No obstante si se está diseñando un sistema totalmente nuevo, se debe conocer si va a ser estable. De igual manera si estamos diseñando un cambio en un sistema estable, hay que checar que no se transforme en uno inestable.

La  forma  más  efectiva  de  actuar  contra  la  resistencia  natural  del  sistema  es persuadir o conseguir una modificación de los objetivos de cada uno de los elementos, hacia el objetivo que sea desea dirigir el sistema. En este caso los esfuerzos de todos los elementos se dirigirán hacia el mismo objetivo y el esfuerzo será mínimo para todos ya que no deberán hacer frente a acciones en sentido contrario. Cuando se puede conseguir esto los resultados son espectaculares.

Existen sistemas que carecen de realimentación, y los modelos que se construyan han de ponerlo eso mismo de manifiesto. Cuanto más inteligente sea un sistema (más claros tenga sus objetivos) más estable será.

Sistemas hiperestables

Cuando un sistema está formado por múltiples bucles negativos, cualquier acción que intenta modificar un elemento no se ve contrarrestado sólo por el bucle en el que se halla dicho elemento, sino por todo el conjunto de bucles negativos que actúan en su apoyo, super-estabilizando el sistema.

Un análisis del sistema puede ayudar. Cualquier sistema complejo, sea social o ecológico, está formado por cientos de elementos. Cada elemento se relaciona solo con un número  limitado  de  variables  que  son  importantes  para  él,  y    que  permanentemente compara con sus objetivos. Si existe una discrepancia entre el estado de estas variables y sus objetivos, el elemento actúa de una determinada forma para modificar el sistema. Cuanto mayor es esta discrepancia mayor es la actuación que lleva a cabo el elemento en el sistema. La combinación de todas las acciones de todos los elementos que tratan de ajustar el sistema a sus objetivos conduce al sistema a una posición que no es la que ninguno de ellos quisiera, pero es aquella en la que todos los elementos encuentran una menor desviación entre los parámetros significativos para ellos y sus objetivos.

  

 Sistemas oscilantes

En ocasiones se observa un comportamiento oscilante como algo natural en todos los procesos. Esto es si el estado actual del sistema no gusta o no es el correcto, no es necesario hacer nada ya que todo parece ser cíclico y volverá a la normalidad por sí solo.

Es importante apreciar que el hecho de que un sistema haya tenido un comportamiento cíclico no garantiza que en el futuro lo siga siendo. En la estructura del sistema es donde se asegura que no es necesaria ninguna acción correctora del sistema, o bien en donde se encuentra la forma de actuar más eficazmente.

Sistemas sigmoidales

Son sistemas en los cuales existe un bucle positivo que actúa en un principio como dominante y hace arrancar el sistema exponencialmente, y después el control del sistema lo toma un bucle negativo que anula los efectos del anterior y proporciona estabilidad al sistema, situándolo en un valor asintóticamente.

En este caso siempre se está con el mismo sistema, el cual en un período se ve dominado por una parte del mismo, y después por la otra. Por lo tanto para regular su comportamiento se debe encontrar la forma de promover o anular la parte del sistema interesa.   A  medio  plazo será el bucle negativo el que estabilice el sistema en el valor que tenga como objetivo.

 

Análisis de Sistemas Dinamicos

Bibliografía:

García, J., Teoría y Ejercicios Prácticos de Dinámica de Sistemas, Tercera Edición, Enero 2010.