Modelado sistemico

LOS SISTEMAS Y EL ENFOQUE SISTÉMICO
Aquiles Gay
El enfoque sistémico es una manera de abordar y formular problemas con vistas a
una mayor eficacia en la acción, que se caracteriza por concebir a todo objeto (material o
inmaterial) como un sistema o componente de un sistema, entendiendo por sistema una
agrupación de partes entre las que se establece alguna forma de relación que las articule en
la unidad que es precisamente el sistema.
Vale para átomos, personas, sociedades y sus componentes, es decir cosas concretas
y también para ideas.
El enfoque sistémico «admite la necesidad de estudiar los componentes de un
sistema, pero no se limita a ello. Reconoce que los sistemas poseen características de las
que carecen sus partes, pero aspira a entender esas propiedades sistémicas en función de
las partes del sistema y de sus interacciones, así como en función de circunstancias
ambientales. Es decir que el enfoque sistémico invita a estudiar la composición, el entorno
y la estructura de los sistemas de interés.»1
Como vemos, el enfoque sistémico se sustenta en la idea y el concepto de sistema.
El concepto de sistema
Un sistema es una agrupación de elementos en interacción dinámica
organizados en función de un objetivo.
Es decir que en un sistema podemos señalar:
1. Elementos;
2. Interacción;
3. Organización;
4. Objetivo (Finalidad).
Los elementos de un sistema forman un todo y pueden ser conceptos, objetos o
sujetos; estos elementos pueden ser vivientes, no vivientes o ambos simultáneamente, así
como también ideas, sean éstas del campo del conocimiento ordinario, científico, técnico o
humanístico. Las ideas no pueden concebirse como sueltas o independientes del contexto o
sistema en el que están insertas.
La interacción entre los elementos y la organización de los mismos es lo que
posibilita el funcionamiento del sistema.
En los conceptos de interacción y organización está implícito el concepto de
estructura. Lo que diferencia a un sistema de un mero agregado o conjunto, es la
estructura, esto es, un conjunto de relaciones entre componentes del sistema.
Los sistemas, que pueden ser naturales o artificiales (hechos por el hombre), tienen
una finalidad (sirven para algo), en otras palabras cumplen una función.
Aquiles Gay
1
1
BUNGE, M. Sistemas sociales y filosofía. Buenos Aires, Editorial Sudamericana, 1995, p. 7 - 8.

La expresión, cumplen una función, es válida tanto para los artificiales (en este caso
el planteo es claro, pues todo lo hecho por el hombre tiene una finalidad; asumida
consciente o inconscientemente), como para los sistemas naturales, que también cumplen
una función (mantener su estructura, su funcionamiento, su equilibrio, etc.), si no la
cumplen se destruyen, desaparecen. El objetivo del sistema, es decir su finalidad, es que
cumpla la función prevista.
Todo sistema forma o puede formar parte de un sistema más grande que podemos
llamar supersistema, metasistema, etc. (es decir es, o puede ser, un subsistema) o estar
compuesto de subsistemas, éstos no son otra cosa que sistemas más pequeños, los que a su
vez pueden estar compuestos de otros más pequeños aún, y así podríamos seguir hasta
llegar a los componentes más elementales de todo lo que existe en el universo. El concepto
de sistema es válido desde una célula hasta el universo considerado como un sistema de
sistemas.
Mario Bunge dice: «Se está tornando cada vez más evidente que la mayoría de los
objetos con que tratamos, particularmente en lo social, son sistemas multifacéticos y, como
tales, están fuera del alcance de los especialistas estrechos. Estamos aprendiendo
gradualmente, a veces a altos costos, que el mejor experto es multidisciplinario. Ya no
despreciamos al generalista, a menos, claro está, que sea un aficionado en todo lo que trata.
También estamos aprendiendo que los modelos de cajas negras, por serviciales que sean,
son superficiales. Estamos aprendiendo que si queremos saber cómo funciona un sistema, o
si queremos mejorar su diseño, o repararlo, debemos conjeturar o exhibir su composición y
su estructura, así como explorar el entorno con el que interactúa. En suma, estamos
aprendiendo a abordar los problemas de manera sistémica aun cuando no empleemos esta
expresión.»2
Los sistemas pueden estar asociados o ser sustento de procesos, entendiendo por
proceso un conjunto de acciones que tienden hacia un fin determinado. Estos procesos
implican producción, transformación y/o transporte de materia, energía y/o información
y tienen por resultado un producto (material o inmaterial).
Producción Materia
Transformación de Energía
Transporte Información
Los procesos pueden ser físicos, químicos, económicos, biológicos, etc., y los
productos objetos, bienes en general, energía eléctrica, procedimientos, etc.
Los diagramas de bloques
A los sistemas se los suele representar simbólicamente por medio de diagramas,
genéricamente llamados "diagramas de bloques". En un diagrama de bloques se presenta
de manera esquemática, "las unidades" o "las fases del proceso" (producción,
transformación, transporte y/o almacenamiento), del cual el sistema es el sustento, por
medio de bloques, rectángulos o símbolos similares.
Aquiles Gay
2
2
BUNGE, M. Op. cit. p. 13.

En estos diagramas se indican mediante flechas las interrelaciones que hay entre los
diversos bloques.
Las flechas representan los flujos, que pueden ser de materia, de energía o de informa-
ción. Para una mejor comprensión de los diagramas de bloques se suelen señalar en forma
diferente las flechas correspondientes a los flujos de materia, de energía y de información.
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3
Las ventajas de representar un sistema mediante un diagrama de bloques son, entre
otras: la facilidad de representar el sistema total simplemente colocando los bloques de los
elementos componentes acorde al camino de los flujos, y la posibilidad de evaluar la
contribución de cada unidad al funcionamiento global del sistema.
En general, se puede ver más fácilmente el funcionamiento de un sistema
analizando el diagrama de bloques que analizando el sistema en sí. Un diagrama de
bloques tiene la ventaja de mostrar en forma fácil (por medio de flechas que indican las
entradas y las salidas de cada unidad) los flujos a través del sistema real, y permite poner
en evidencia los aspectos que interesan, con independencia de la forma en que se
materialicen. Los flujos (de materia, energía e información) que llegan a cada bloque (las
entradas) se indican con flechas entrantes, mientras que los flujos que salen (las salidas)
se indican con flechas salientes del bloque.
En el enfoque sistémico interesa fundamentalmente lo que el sistema recibe y lo
que el sistema entrega.

Hay que tener en cuenta que cuando hablamos de flujo de materia y/o de energía
nos referimos a algo que se conserva como tal, si entra a un sistema debe salir
(transformada, convertida en producto final, etc.) o acumularse en el mismo, por otra parte,
no puede salir materia y/o de energía donde no entró, o donde no estaba acumulada.
Al hablar de flujo de material y/o de energía nos referimos a magnitudes físicas que
se conservan, mientras que la información no siempre se conserva como tal, y puede estar
implícita en el producto final.
Sistemas abiertos y sistemas cerrados
Desde el punto de vista de su vinculación con el entorno podemos clasificar a los
sistemas en abiertos y cerrados.
Los sistemas abiertos son los que están vinculados con su entorno (con su medio),
con el que mantienen un permanente intercambio, este intercambio puede ser tanto de energía,
de materia, de información, etc., como de residuos, de contaminación, de desorden, etc.
Frente a un aumento de la entropía del entorno, la entropía de un sistema abierto se
mantiene en un nivel relativamente bajo, gracias al flujo de energía que lo atraviesa.
En cierta forma, un sistema abierto es un depósito que se llena y se vacía a la
misma velocidad.
En sistemas abiertos podemos hablar de entradas y de salidas.
Entrada Salida
Sistema
Un sistema cerrado es aquél que está totalmente aislado del mundo exterior, con el
que, en consecuencia, no tiene ningún tipo de intercambio. Un sistema cerrado es un sistema
que no tiene medio externo. Ahora bien, un sistema cerrado es una abstracción que no tiene
vigencia en la vida real (salvo el universo como un todo, que no está conectado con otras
cosas), pero debido a la simplificación que significa manejarse con datos que están
limitados dentro del sistema éstos han permitido establecer leyes generales de la ciencia.
Sistema
Características de los sistemas
Los sistemas se caracterizan por su estructura y por su funcionamiento.
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Estructuralmente un sistema puede ser divisible, pero funcionalmente es indivisible,
no lo permite la organización y la interacción de sus elementos, ya que alguna de sus
propiedades esenciales se perdería con la división. Las características o el comportamiento
de cada elemento tienen efecto sobre las propiedades o comportamiento del conjunto
tomado como un todo. De la interacción entre elementos surgen nuevas propiedades que
no son la simple suma de las propiedades de cada elemento. Cada sistema puede a su
vez, agruparse con otros para constituir un sistema superior. Y así, los problemas se
resuelven no aislándolos sino considerándolos parte de un problema superior, o sea dentro
de un sistema de mayor alcance y extensión.

Estructuralmente un sistema puede ser divisible
Funcionalmente un sistema es indivisible
La estructura está vinculada a la organización espacial,
el funcionamiento a la organización temporal.
En lo relativo a la estructura podemos señalar: los elementos, los límites, la red de
comunicación y los depósitos.
En cuanto al aspecto funcional podemos señalar: los flujos, los elementos de
control (válvulas), los retardos y los lazos (o bucles) de realimentación.
Elementos
Los elementos son los componentes de un sistema.
Los elementos pueden ser representación o conceptualización de características de
la realidad.
Los elementos pueden a su vez ser sistemas (subsistemas).
Los elementos pueden ser no vivientes o vivientes (en muchos casos combinación
de ambos).
Hay elementos que entran al sistema: las entradas.
Hay elementos que dejan el sistema: las salidas o resultados.
Como ejemplo de elementos podemos mencionar: las moléculas de una célula; los
alumnos de una escuela; las máquinas de una fábrica; las mercancías; el dinero; etc.
Límites
Los límites son las fronteras que enmarcan a un sistema y lo separan del mundo
exterior (los límites pueden ser físicos, como también jurídicos o mentales). Los límites los
fija la entrada y la salida del sistema. La fijación de los límites es un punto clave en el
enfoque sistémico, pues delimita el campo de estudio. Tomemos como ejemplo el sistema
"bicicleta", si lo que nos interesa es su funcionamiento desde el punto de vista mecánico,
centraremos nuestro análisis en la bicicleta en sí, pero si nos interesa la bicicleta como
medio de transporte tenemos que ampliar el límite y tener en cuenta el suelo sobre el que
se desplaza, pues sin la fricción sobre el mismo no puede haber movimiento; como
consecuencia no habría desplazamiento del cuadro. En nuestro caso la ampliación de los
límites del sistema nos lleva a la necesidad de ir teniendo en cuenta muchas otras variables:
el hombre, la carretera, el tránsito, etc.
Redes de comunicación
Las redes de comunicación son las que posibilitan las relaciones e interacciones
entre elementos y permiten los intercambios de materia, energía e información dentro de
un sistema y con otros sistemas. Las redes de comunicación pueden ser físicas (redes
eléctricas, carreteras, canales, gasoductos, nervios, arterias, etc.) o mentales (órdenes).
Depósitos
Los depósitos son lugares de almacenamiento de materiales, energía, información,
etc. Como ejemplos podemos mencionar: contenedores de hidrocarburo, grasa del
organismo, bibliotecas, memoria de computadoras, filmes, etc.
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Elementos de control (válvulas)
Son los elementos que controlan la circulación y el caudal del flujo. Los elementos
de control transforman las informaciones que reciben en acciones. Como ejemplo de
elementos de control podemos mencionar: una llave, una válvula hidráulica, una canilla, un
interruptor, un semáforo, el director de una empresa, etc.
Su representación simbólica suele tener el aspecto de un grifo colocado en la línea
de flujo.
Retardos
Los retardos son consecuencia de la velocidad de circulación de los flujos, de los
tiempos de almacenamiento, etc. En otras palabras están vinculados con el tiempo de
transmisión o circulación de materia, energía o información. Desempeñan un papel
importante en el comportamiento de los sistemas complejos.
Lazos (o bucles) de realimentación (feed back)
Se entiende por realimentación el hecho de reinyectar a la entrada de un sistema
una parte (o una función) de la salida, por medio de la señal de realimentación. La señal
de realimentación es una información de salida, que introducida a la entrada del sistema
permite corregir errores en la salida.
En un sistema se dice que hay realimentación (o retroalimentación), en inglés "feed
back", cuando, a través de un circuito llamado lazo (o bucle) de realimentación, la salida
actúa sobre la entrada.
Entrada Salida
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Lazo de realimentación
Sistema
La realimentación es un mecanismo de control que poseen los sistemas para su
correcto funcionamiento.
Existen dos tipos de realimentación: realimentación positiva y realimentación negativa.
Hay realimentación positiva cuando un aumento de la señal de realimentación
provoca un aumento de la salida del sistema. La realimentación positiva aumenta la
divergencia y generalmente conduce a la inestabilidad del sistema (bloqueo o destrucción).
Hay realimentación negativa cuando un aumento de la señal de realimentación
provoca una disminución de la salida del sistema. La realimentación negativa favorece la
convergencia hacia un fin, y conduce a la estabilidad, en otras palabras tiende a mantener
el equilibrio de los sistemas, sean éstos artificiales (eléctricos, mecánicos, térmicos, etc.), o
naturales (homeostáticos, etc.)
La realimentación negativa es la base de la mayoría de los sistemas automáticos de control
(tanto los naturales como los artificiales) que buscan la estabilidad del sistema que integran.

Casi todos los procesos biológicos incluyen la realimentación, así como también
está presente en muchos sistemas hechos por el hombre; la realimentación en sistemas
ingenieriles puede estar basada en mecanismos eléctricos, electrónicos, mecánicos,
hidráulicos, neumáticos o químicos.
En general los sistemas tienden a mantenerse en equilibrio (mecánico, térmico,
homeostático, etc.), y para que este equilibrio tenga lugar es necesario contar con
mecanismos que permitan modificar su comportamiento cuando los resultados se alejan de
los valores esperados, los lazos de realimentación negativa son, en estos casos, los
mecanismos idóneos. Por ejemplo: en un sistema cualquiera, frente a un aumento no
deseado de la salida, el lazo de realimentación negativa lleva a la entrada una señal que
tiende a disminuir la salida
Nubes
Son la representación simbólica de fuentes o sumideros fuera de las
fronteras del sistema. Por ejemplo: el medio ambiente como sumidero donde va
la energía térmica que se disipa en un motor de combustión.
Dos enfoques: el analítico y el sistémico
El mundo físico y el social, se caracterizan por una complejidad organizada que les
permiten su normal desenvolvimiento. Los sistemas, objeto de nuestro estudio, que
pertenecen tanto al mundo físico como al social, comparten esta característica, la
complejidad.
La complejidad implica:
1. Variedad de elementos, dotados de funciones específicas y organizados en
niveles jerárquicos;
2. Interacción de los elementos entre sí y con el medio; en general interacciones
no lineales.
El enfoque analítico
Para poder entender y explicar el funcionamiento de los sistemas –es decir el cómo
y el porqué de los hechos y acciones que tienen lugar dentro de los mismos– el hombre,
durante siglos ha buscado reducir el todo a una serie de elementos separables más
pequeños, es decir descomponer ese todo en partes elementales para estudiarlas en
condiciones ideales (sin entorno); es decir se ha centrado en el estudio de porciones
reducidas de la realidad (con la correspondiente pérdida de la visión del conjunto),
pensando que una vez conocidas las características y el comportamiento de cada elemento,
la recomposición del sistema –teniendo en cuenta las relaciones entre las partes– le
posibilitaría llegar a conocer el comportamiento del todo, es decir de la actividad global.
Esto es un enfoque analítico (analizar separadamente las partes) que no corresponde con
la realidad pues es imposible independizar el comportamiento de un elemento del contexto
en el que está inserto. El comportamiento de un sistema no se puede prever o explicar
simplemente a través del estudio y análisis de cada una de sus partes, pues el todo no es
igual a la suma de las partes, sino que casi siempre es mayor.
Aquiles Gay
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Aquiles Gay
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Esta forma de enfocar el estudio de los sistemas, que es la que ha prevalecido desde
la Grecia clásica hasta nuestros días, parte del principio de estudiar aisladamente y con
gran detalle las diferentes partes de un sistema (es decir una porción muy reducida de la
realidad, lo que, como hemos dicho, implica perder la visión del conjunto). Una excepción
a esta forma de razonar fue el planteo de Aristóteles que decía, "el todo es más que la suma
de las partes"; proposición que fue ignorada por la visión mecanicista vigente hasta ahora.
Recordemos que Descartes en su Discurso del método, plantea que para entender
algo, «se lo debe descomponer en tantos elementos simples como sea posible»3
.
Este enfoque analítico, reduccionista y determinista, y su correspondiente
metodología, ha marcado y podemos decir posibilitado el gran desarrollo de las ciencias
(física, química, biología, etc.), y sigue teniendo gran interés científico, habiéndose
también hecho extensivo a otros campos, como por ejemplo el de la organización científica
del trabajo (taylorismo).
Este enfoque, en principio válido cuando las variables en juego no son muchas, o
sus relaciones son sencillas, es insuficiente cuando se trata de enfocar problemas
complejos.
El enfoque sistémico
El tema de la complejidad, cada vez más creciente, de los productos tecnológicos, y
como consecuencia lo difícil y laborioso que puede llegar a ser el estudio de su
comportamiento, nos lleva a apelar a un enfoque más globalizador: el enfoque sistémico.
Buscando comprender y describir la complejidad organizada, ha surgido un
enfoque unificador, que si bien no es una idea nueva, lo que es nuevo es la integración de
disciplinas realizadas en su torno. Este enfoque transdiciplinario se llama "enfoque
sistémico". Es una «nueva metodología que permite reunir y organizar los
conocimientos con vistas a una mayor eficacia de la acción».4
El enfoque sistémico permite:
• Organizar los conocimientos;
• Hacer la acción más eficaz.
A diferencia del enfoque analítico, el enfoque sistémico engloba la totalidad de los
elementos del sistema estudiado así como sus interacciones y sus interdependencias, y
sirve como guía para interrogarse sobre el comportamiento de los sistemas.
Uno de los objetivos del enfoque sistémico es buscar «similitudes de estructura y
de propiedad, así como fenómenos comunes que ocurren en sistemas de diferentes
disciplinas, con esto se busca aumentar el nivel de generalidades de las leyes que se
aplican a campos estrechos de experimentación. El enfoque sistémico busca
generalizaciones que se refieran a la forma en que están organizados los sistemas, a los
medios por los cuales los sistemas reciben, almacenan, procesan y recuperan información,
y a la forma en que funcionan; es decir, la forma en que se comportan, responden y se
adaptan ante diferentes entradas del medio»5
.
3
DESCARTES, R. Discurso del método. Madrid, Alianza Editorial, 1980, p. 83.
4
ROSNAY, J. de. El macroscopio. Madrid, Ediciones AC. 1978, p. 72.
5
HEREDIA, R. Dirección integrada de proyecto. Madrid, Alianza Editorial, 1985, p. 25

Comentarios sobre los dos enfoques
Resumiendo, podemos decir que el estudio de los sistemas se puede hacer desde:
Una óptica diferenciadora o analítica,
o desde
Una óptica integradora o sistémica.
En el primer caso hablamos de un enfoque analítico, en el segundo de un enfoque sistémico.
En el enfoque analítico se parte del principio de considerar aisladamente y con gran
detalle las diferentes partes del sistema, perdiendo la visión del conjunto. En el enfoque
sistémico se prioriza la visión del conjunto a costa de perder los detalles.
El enfoque sistémico es una herramienta para la comprensión global de acciones,
procesos y artefactos, y no debe reducirse a la aplicación rutinaria de esquemas de
representación, sino que debe explorarse en su potencialidad, analizando las interacciones
que se producen en un sistema, de las cuales emergen propiedades no reconocibles en
ninguno de sus elementos o partes (sinergia).
Como planteo general, el todo es más que la suma de las partes.
Uno de los aspectos relevantes del enfoque sistémico es la capacidad que aporta
como ordenador y generador de preguntas en relación al sistema en estudio, con un esquema
de abordaje que es generalizable a otros sistemas y a distintas jerarquías de sistemas.
A continuación transcribimos un cuadro del libro El macroscopio, de Joël de
Rosnay, en el que se señalan las características de cada uno de los dos enfoques.6
6
ROSNAY, J. de. Op. cit., p. 98.
Aquiles Gay
9

Continuando con El macroscopio.
«A la oposición entre analítico y sistémico, se le añade la oposición entre visión
estática y visión dinámica. [....]
De nuevo un cuadro, para presentar, esclarecer y enriquecer los conceptos más
importantes asociados al "pensamiento clásico" y al "pensamiento sistémico".»7
El enfoque sistémico como instrumento de estudio
Ejemplos vinculados al campo de la tecnología
El enfoque sistémico es un poderoso instrumento de estudio que tiene múltiples
posibilidades de utilización. Aplicado al funcionamiento de un sistema, permite obtener
importantes conclusiones, sin profundizar en detalles técnicos que complicarían o
dificultarían el estudio; en este caso se priorizan los aspectos más globales que posibilitan
sacar conclusiones no solamente desde el punto de vista técnico, sino también desde el
social, el ecológico, etc.; además se busca encontrar criterios que permitan efectuar
comparaciones con otros sistemas.
El enfoque sistémico (herramienta conceptual) interesa como procedimiento y
como contenido, en tanto pueda contribuir a una mejor comprensión y conocimiento del
mundo construido. Su uso permite, entre otras cosas, interpretar y jerarquizar el papel de las
interacciones, tanto entre los subsistemas que componen el sistema, como con el
metasistema que integra. Evaluar su función como herramienta, preguntándose por ejemplo
¿qué aporta su uso?, evita reducir su estudio a la mera descripción de la herramienta y sus
"aplicaciones tipo".
El enfoque sistémico, aplicado al estudio de los flujos en juego en un sistema,
permite sacar conclusiones importantes sobre el comportamiento del sistema.
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10
Tomemos como ejemplo los flujos de energía; si comparamos la energía entrante a
un sistema, y la efectivamente aprovechada para el fin propuesto, y analizamos las
transformaciones energéticas, obtendremos informaciones que nos permitirán caracterizar
el sistema y poder compararlo con otros; todo esto manejando unos pocos datos.
7
ROSNAY, J. de. Op. Cit., p. 99.

El enfoque sistémico permite, conociendo pocos datos, obtener en forma sintética
los valores de magnitudes vinculadas a importantes conceptos como pueden ser: el
rendimiento de los procesos de utilización de la energía, los límites económicos del sistema
(en cuanto a costos), los límites ecológicos (vinculados a la contaminación y al uso de
recursos naturales finitos), etc.
Con muy pocos datos se puede determinar, la eficiencia, los límites del ecosistema
natural, la incidencia de la contaminación ambiental, la relación costo beneficio, el uso
racional de la energía, etc. Todo esto nos autoriza a decir que, desde el punto de vista del
conocimiento, el enfoque sistémico es una herramienta conceptual altamente eficiente.
Si ahora, en el diagrama anterior consideramos como sistema un motor de
combustión (interna o externa), tendremos:
ENERGIA MECANICA
aprovechable como
TRABAJO UTIL
Flujo de Energía de un motor de combustión
PROCESO DE
TRANSFORMACIÓN
ENERGÉTICA
Si ampliamos el límite superior del sistema, y consideramos al motor como
formando parte de un medio de transporte, tendremos:
Aquiles Gay
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Flujo de energía en un medio de transporte

Hasta ahora hemos analizado solamente los flujos de energía, si ahora tenemos en
cuenta (en un medio de transporte), también los flujos de materia y de información,
tendremos:
PROCESO EN
UN MEDIO DE
TRANSPORTE
CONDUCTOR y su
AMBIENTE
En este caso las informaciones a las que nos referimos son las vinculadas al
conductor, por ejemplo, las que el conductor aporta al vehículo para que éste las procese y
actúe en consecuencia (posición del volante, del acelerador, etc.), y las que el vehículo a su
vez entrega (indicación de velocidad, ruidos, vibraciones, etc.) así como las que provienen
de los cambios del espacio físico (del paisaje, de los carteles indicadores, etc.) donde se
desplaza el vehículo. Estas informaciones, que las suministran el vehículo y el espacio
físico, deben o deberían ser procesadas por el conductor y actuar en consecuencia.
Otro ejemplo de flujo de energía e información en un medio de transporte es el
siguiente.
Aquiles Gay
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