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Software de Simulação Empresarial: Ferramenta de Apoio ao Ensino da Administração

Autoria: Josué Vitor de Medeiros Júnior, Miguel Eduardo Moreno Anez, Amarildo da Cruz Fernandes, Fellipe de Araújo Aleixo

Descrever o desenvolvimento do software de simulação empresarial SIMADM, resultado de projeto executado pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN e apoiado pela Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP, ressaltando características deste software e sua importância enquanto ferramenta de apoio ao ensino de disciplinas da área de gestão organizacional, além de resultados alcançados. O software livre SIMADM, disponível na internet, é um ambiente de aprendizagem organizacional, de apoio à formação dos alunos e professores da área de gestão, nos cursos de graduação em Administração, apoiando e enriquecendo os conceitos explicados pelo professor em sala de aula, e permitindo que os alunos possam vivenciar a gestão administrativa através da interação com modelos de simulação. No desenvolvimento da ferramenta, foram incorporados conceitos de áreas de estudo como “Pensamento Sistêmico” e “Dinâmica de Sistemas”, tendo sido realizado testes e aplicações da ferramenta em disciplinas. Além disso, foi implantada uma infra-estrutura tecnológica, para testes de usabilidade e melhorias na ferramenta por parte de professores e alunos, buscando-se a concepção de um Laboratório de Aprendizagem Organizacional, além de ter sido concebida a disciplina de “Dinâmica de Sistemas e Simulação Empresarial” na graduação do curso de Administração da UFRN.

1. Introdução O Ensino de Administração no Brasil é considerado o de maior demanda de alunos do Ensino Superior. Em 2003, segundo o censo do Ensino Superior (2002) do INEP/MEC, existiam 1.413 cursos de graduação em Administração, com aproximadamente 500 mil estudantes matriculados, representando 14% do universo de estudantes neste nível de ensino. Apesar da importância em números, a formação provida pelos cursos de administração no Brasil e as expectativas no mercado de trabalho tem se distanciado nos últimos anos. Para exemplificar esta realidade, um dos principais resultados e sugestão de pesquisa realizada pelo Conselho Federal de Administração (CFA), em 2003, com profissionais e professores da administração, sobre o perfil do administrador, relata a seguinte afirmativa:

“As diferenças observadas entre o que se ensina na maioria dos cursos de Administração e o que se pratica na maioria das Organizações, contribuíram também para dificultar a caracterização da identidade do Administrador. Em sua gênese, a Administração foi proposta como Ciência que produz conhecimentos aplicáveis às Organizações, as quais praticam modos de atuação que não refletem necessariamente o que é lecionado – essa é a principal finalidade da pesquisa: aproximar o conhecimento da ação concreta.” (Andrade et al, 2004)

Bauer (2004) destaca em pesquisa alguns paradoxos enfrentados pelo processo de ensino e aprendizagem da administração, como o paradoxo do pragmatismo, relacionado a uma incidência de teoria inserida nos currículos em relação às informações práticas. Baseado nestas informações, parece fazer-se necessário uma revisão nos modelos tradicionais de ensino e aprendizagem através de novas práticas pedagógicas que possam promover uma maior integração entre teoria e prática no ensino, adequando-se os projetos pedagógicos dos cursos de administração às demandas do mercado. Uma das principais razões entre o distanciamento entre teoria e prática no ensino da administração atual encontra-se no modelo mecanicista que influencia no ensino em todos os

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níveis educacionais. Esta visão aborda o sistema escolar e acadêmico como construído por componentes discretos, em que se encaixam como partes de uma máquina. Neste contexto, o conhecimento é abordado de maneira fragmentada, em disciplinas separadas sem relacionamentos relevantes entre elas. Além disso, as informações e os alunos são tratados de maneira padronizada, onde a ênfase da aprendizagem está no professor, ao invés do aprendiz, resultando em alunos passivos neste processo educacional, no qual exercem pouca influência (SENGE, 2005). Machado (2005) ressalta o impacto desta visão mecanicista nos discursos dos alunos, que muitas vezes, abordam questões complexas de maneira simplista, demonstrando a ausência de uma visão mais abrangente em sua forma de ver o mundo. Como alternativa a esta realidade, a tecnologia tem tido um papel crescente enquanto apoio ao ensino da administração de empresas. Abordagens baseadas em ferramentas multimídia e de ensino à distância, integradas a novas formas de ensino como avaliação interdisciplinar, estudo de caso, jogos de empresas, dentre outros, tem demonstrado que a realidade do mercado pode ser trazido para a prática pedagógica (LACRUZ, 2004) (FERNANDES, ET AL, 2005). Neste contexto, as ferramentas de simulação tem sido adotada crescentemente nas aulas de administração. Sejam no formato de jogos de empresas, onde os alunos vivenciam situações em ambientes empresariais específicos, abordando aspectos internos ou externos da organização, em todo ou em parte; sejam através de ferramentas de construção de modelos organizacionais e simulações destes modelos, os simuladores possibilitam que os participantes possam aprender por meio de um processo em que eles atuam como atores principais do aprendizado, de maneira que o resultado final não é o mais importante, e sim o exercício de planejamento e tomada de decisões (BARÇANTE;PINTO,2003). Esta abordagem possibilita ao aluno explorar, sob seu controle, fatos, conceitos ou procedimentos. Senge (1994) ressalta que em ambientes de complexidade dinâmica, como em uma organização, as conseqüências de decisões tomadas pelos gestores nem sempre encontram-se próximas no tempo e no espaço. Investimento em P&D, treinamento de pessoal, dentre outras, são decisões que trarão conseqüências diretas apenas anos após serem tomadas, ou até mesmo em outros setores da organização ou de um setor. Fernandes (2001) destaca a importância dos micromundos, ou simuladores e vôo gerenciais, protótipos das organizações que aprendem, ferramentas computacionais em que usuários podem testar determinadas políticas organizacionais e visualizar o impacto destas através de gráficos e históricos das variáveis de negócios relevantes. Nestes protótipos, tempo e espaço são comprimidos, riscos são minimizados e pode-se refletir sobre suas ações e decisões em um ambiente simulado. Aldrich (2004) destaca que em outras áreas do conhecimento, simuladores são utilizados antes de que decisões sejam tomadas, sendo de grande importância a adoção destas ferramentas no ensino de negócios. Este artigo objetiva descrever resultados iniciais e o desenvolvimento do software de simulação empresarial SIMADM, resultado de projeto executado pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN e apoiado pela Financiadora de Estudos e Projetos – FINEP, ressaltando características deste software, desenvolvido baseado em conceitos de simuladores e micromundos, e sua importância enquanto ferramenta de apoio ao ensino de disciplinas da área de gestão organizacional, além de resultados alcançados. O SIMADM possibilita que professores possam incorporar modelos de simulação baseados em estudos de casos e nos conceitos relacionados à disciplina que ministram, disponibilizando-os aos alunos, para que experimentem decisões e, junto aos professores, possam refletir sobre suas tomadas de decisões. O desenvolvimento desta ferramenta baseou-se em conceitos como Pensamento Sistêmico e Dinâmica de Sistemas, que propiciam um maior entendimento dos inter-relacionamentos entre os elementos de um sistema e maior conhecimento sobre o comportamento dos sistemas no tempo, baseado em sua estrutura

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(STERMAN, 2000). 2. Pensamento Sistêmico e Dinâmica de Sistemas

O pensamento sistêmico tornou-se mais reconhecido com o advento da aprendizagem

organizacional disseminada pelo pesquisador Peter Senge em suas obras em administração. Sua pesquisa e utilização é peculiar pois é derivada direta de um campo de conhecimentos desenvolvida no próprio MIT nos últimos 50 anos denominado Dinâmica de Sistemas (ANDRADE, 1997).

A Dinâmica de Sistemas (DS) foi concebida há 45 anos quando Jay Forrester publicou o livro Industrial Dynamics. Desde então, este campo tem se expandido passando a contemplar pesquisadores e praticantes das mais diversas áreas do conhecimento, como a medicina, economia, sociologia, planejamento militar, além do domínio dos negócios (FERNANDES, 2001).

Historicamente, a DS integra três campos de conhecimentos: 1) a engenharia de controle e os conceitos de realimentação e auto-regulação; 2) a cibernética e o papel da informação em sistemas de controle; 3) a teoria da decisão em organizações humanas (MEADOWS APUD FERNANDES, 2001). Por meio da Dinâmica de sistemas, pode-se operar através de uma lógica diferente, indo além do clássico emprego da pesquisa operacional no qual os problemas são bem definidos.

Como o nome sugere, a Dinâmica de Sistemas busca entender a evolução de um sistema ao longo do tempo. Esta abordagem tem como principal premissa o fato de que o comportamento de um sistema é determinado por sua estrutura interna. Logo, se utilizando de uma linguagem própria para modelar um sistema, é possível investigar o seu comportamento ao longo do tempo; ou seja, testar os diferentes tipos de comportamento que o sistema real pode experimentar, tornando viável a identificação e avaliação de melhorias potenciais, através da adoção de um ou mais pontos de alavancagem (FERNANDES, 2001) (STERMAN, 2000). É uma metodologia que busca mapear sistemas organizacionais ou sociais, procurando examinar a inter-relação de suas influências, vendo-as num contexto sistêmico e entendendo-as como parte de um processo comum. Por intermédio da simulação, propõe a compreensão de como o sistema em foco evolui no tempo e como mudanças em suas partes afetam todo o seu comportamento (ANDRADE, 1997).

De acordo com a perspectiva sistêmica, da qual a DS é derivada, a maioria dos gestores busca resolver os problemas organizacionais de maneira reativa e focada em eventos e soluções de curto prazo. Comumente eles se baseiam em conhecimento e experiências anteriores e analisam o problema dividindo-o em várias partes. No entanto, a forma mais profunda de resolução de problemas é a identificação das causas subjacentes aos padrões de comportamento do sistema, permitindo que estes padrões sejam modificados através da compreensão estrutural do sistema (SENGE, 2004). Esta abordagem deve considerar toda estrutura sistêmica, as partes do sistema e seus inter-relacionamentos. Segundo Senge (2004), a prática de operar com base nos eventos imediatos e superficiais são formas limitadas no sentido de produzir resultados sustentáveis e, não raro, trazem conseqüências contrárias àquelas desejadas.

A fim de tratar a complexidade na prática, a DS busca construir modelos representativos do sistema, simulando seu comportamento ao longo do tempo, reproduzindo comportamentos problemáticos e avaliando o impacto de novas políticas na condução deste sistema. Diferente dos sistemas lineares, em um sistema dinâmico as decisões são derivadas de informações sobre o sistema. Estas decisões são convertidas em ações que interferem no comportamento do sistema. Quando novas informações são geradas, é possível se avaliar qual

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o impacto da decisão passada no sistema em questão. (FERNANDES, 2003) A modelagem da DS está orientada para mapear a estrutura, e por intermédio da simulação, verificar o impacto das decisões, e testar diferentes políticas e soluções para operação do sistema. Tais procedimentos abrem espaço para diferentes tipos de aplicações da DS no âmbito da gestão.

3. Características e Funcionalidades do Software SIMADM

O software SIMADM foi desenvolvido sob a plataforma Java, para estar disponível na Internet e distribuído sob a licença de software livre. Dois perfis de usuário têm acesso ao SIMADM: o usuário “professor” e o usuário “aluno”. Ambos acessam o software através de um login e senha para fins de segurança. Basicamente, o usuário “professor” é responsável pelo cadastro e disponibilização de modelos de simulação. Estes modelos são relacionados à disciplina que este professor ministra. Por outro lado, os usuários “aluno” podem acessar modelos de simulação vinculados à turma ao qual fazem parte. Esta estrutura de acesso é exibida na figura abaixo.

Figura 1: Modelo de Acesso ao SIMADM Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Segundo o modelo de acesso exibido acima, pode-se verificar que o SIMADM é um ambiente de interação em que quaisquer modelos de simulação podem ser incorporados ao software, sejam modelos nas áreas de marketing, produção, recursos humanos, financeiro, etc, sendo estes disponibilizados a turmas, cujo acesso será efetivados pelos alunos vinculados a estas turmas. As tabelas abaixo descrevem as principais funcionalidades que podem ser realizadas pelos usuários “professor” e “aluno” no software SIMADM.

Funcionalidade Descrição

Cadastro de Alunos e Turmas Cadastro e vinculação dos dados de alunos e turmas ministradas pelo professor. Tais cadastros facilitam a administração do sistema.

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Funcionalidade Descrição

Configuração Inicial do Modelo Definição do nome do modelo de simulação, quantidade de meses máximos a serem simulados, visibilidade do modelo para demais usuários “professor” e determinação do contexto do modelo (situação problemática relacionada ao modelo que possibilita ao usuário “aluno” conhecer o caso ou história antes mesmo de iniciar a simulação)

Cadastro do Modelo Cadastro da estrutura do modelo através da definição das variáveis e influências deste modelo. As variáveis são elementos quantificáveis do modelo, e podem ser classificadas em: variáveis de decisão (manipuladas diretamente pelo aluno), internas ou aleatórias (não manipuladas diretamente pelo aluno). As influências caracterizam os relacionamentos entre as variáveis causa e efeito, através de fórmulas matemáticas.

Cadastro de Gráficos, Score e Disponibilização do Modelo

Definição dos gráficos a serem exibidos durante a simulação e as variáveis destes gráficos, além do score ou pontuação relacionada à meta ou objetivo do aluno, descrita no contexto do modelo. Por fim, o usuário deve disponibilizar o modelo cadastrado vinculando-o a uma turma.

Tabela 1: Principais Funcionalidades disponíveis no SIMADM ao Usuário “Professor” Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Funcionalidade Descrição

Edição de Cadastro Alteração de dados pessoais e dados de autenticação no software.

Acesso à Turma, Modelos e Contextos

Acesso às turmas aos quais está matriculado e aos modelos de simulação disponíveis nestas turmas. Pode acessar ainda o contexto, ou seja, situação problemática, inerente a cada modelo.

Execução do Modelo de Simulação Execução do modelo através da entrada de dados nas decisões e definição da quantidade de meses a serem simulados. O modelo pode ser reiniciado e passos de execução (quantidade de meses simulados por execução) podem ser definidos.

Visualização do Comportamento do Modelo

O aluno pode visualizar as conseqüências de suas decisões através de históricos das variáveis e gráficos com as variáveis definidas pelo usuário “professor”, nos meses anteriores.

Tabela 2: Principais Funcionalidades disponíveis no SIMADM ao Usuário “Professor” Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Os usuários precisam autenticar-se para ter acesso ao SIMADM, conforme figura a seguir.

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Figura 2: Tela de Autenticação do SIMADM Fonte: Documentação do Projeto (2005)

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A partir da autenticação, cada perfil de usuário tem acesso à uma área restrita. O usuário “professor” pode acessar a tela de visualização dos modelos cadastrados, conforme abaixo.

Figura 3: Tela de Visualização dos Modelos Cadastrados Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Cada usuário “professor” pode acessar qualquer modelo de sua autoria ou disponibilizado por um outro, podendo ainda excluí-lo, testá-lo, adicionar gráficos, turma ou ainda um score de pontuação. Ainda no módulo professor, segue abaixo uma tela de edição de modelos, em que o usuário cadastra as fórmulas matemáticas de influências do modelo.

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Figura 4: Tela de Visualização dos Modelos Cadastrados Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Quanto ao módulo do aluno, este poderá acessar os modelos de simulação disponibilizados pelo professor, através da tela e simulação de modelos, exibida abaixo.

Figura 5: Tela de Simulação de Modelos Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Nesta tela, pode-se observar a área de tomada de decisões, em que o usuário define

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quantitativamente o valor de uma ou mais decisões. Outras duas áreas demonstram o comportamento do modelo simulado: a área do histórico das principais variáveis e um ou mais gráficos disponíveis com variáveis importantes. A visualização destas variáveis para o histórico ou gráfico é definida pelo professor, e possibilita que o aluno entenda como suas decisões influenciam no sistema organizacional simulado. 3. Metodologia e Resultados do Projeto

No desenvolvimento do software SIMADM foram envolvidos pesquisadores em pensamento sistêmico e dinâmica de sistemas, professores e alunos do curso de administração da UFRN e desenvolvedores de software especialistas nas ferramentas adotadas no desenvolvimento. Tais participantes faziam parte, durante o projeto, de instituições como UFRN – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, CEFET-RN – Centro Federal de Educação Tecnológica do RN, UFPB – Universidade Federal da Paraíba e UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro. Foram adotadas a metodologia de desenvolvimento de software denominado Unified Process integrada à metodologia de modelagem de sistemas humanos baseado na Dinâmica de sistemas. (STERMAN, 2000). Assim, durante o prazo do projeto de agosto de 2004 a dezembro de 2005, as principais etapas durante o desenvolvimento do projeto foram:

Atividade Descrição Implantação e

Manutenção da Infra-Estrutura Física

Instalação dos equipamentos adquiridos no projeto (computadores e ativos de rede), e providos pelos participantes, configuração dos mesmos e manutenção das condições

físicas satisfatórias para realização das atividades. Pesquisa Bibliográfica e

de Tecnologias Levantamento dos artigos científicos e comerciais sobre os conceitos a serem

incorporados no software, como Dinâmica de Sistemas e Pensamento Sistêmico, além de pesquisa a cerca de outras tecnologias de simulação existentes, desde ambientes de

simulação de modelos genéricos, até os “jogos de empresas”. Discussões sobre os

conceitos e funcionalidades

incorporados ao software

Debate entre os participantes do projeto, sobre os conceitos e funcionalidades a serem incorporados no software, baseado nas áreas de conhecimento do “Pensamento

Sistêmico” e “Dinâmica de Sistema”.

Implementação do Protótipo Inicial

Desenvolvimento da versão primária do software, com funções incorporando os conceitos resultantes das discussões anteriores (conceitos como variáveis, decisão,

sazonalidade, delay, etc.). Implementação do

Módulo Administrativo Desenvolvimento da funcionalidade para cadastro de modelos, turmas, professores e

alunos, potenciais usuários do modelo. Implementação do

Módulo de Simulação de Modelos

Desenvolvimento e definição da interface para execução dos modelos, como funções de tomada de decisões, visualização do histórico das variáveis, visualização dos gráficos,

dentre outras. Implementação do

Módulo de Cadastro e Edição de Modelos

Desenvolvimento e definição da interface para cadastro e edição de modelos, como funções de cadastro de variáveis, eventos aleatórios e decisões, cadastro de influências

(relacionamentos), cadastro de gráficos, dentre outras. Reavaliação e

incorporação de novos conceitos

Incorporação de novos conceitos, a partir de apresentações e discussões com professores, como “score” de pontuação, visibilidade de variáveis, influências

condicionais, contexto, etc. Apresentações e

discussões Realização de eventos e apresentações para professores e alunos das instituições

participantes dos projetos. Nestes eventos, pôde-se divulgar a área de conhecimento de simulação empresarial, discussões sobre conceitos, operacionalização do software por usuários, através de aulas experimentais, tendo sido ainda ministrado um curso e um

colóquio. Documentação do

Software Definição da documentação de suporte aos usuários e a documentação técnica de

instalação e estrutura interna do software. Testes e Correções Uso intensivo do software por participantes ativos do projeto, através do cadastro de

modelos de portes variados, identificação de erros e correção destes erros. Tabela 3: Atividades Realizadas no Projeto

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Fonte: Documentação do Projeto (2005)

Enquanto principais resultados do projeto, destaca-se a adoção do software SIMADM em uma disciplina do mestrado em administração do PPGA/UFRN, além da criação da disciplina intitulada “Dinâmica de Sistemas e Simulação Empresarial”, enquanto tópicos especiais, na graduação do curso de administração da UFRN, em 2006.1, em que alunos puderam compreender e experimentar modelos de simulação. Além disso, foi disponibilizada livremente a ferramenta para professores e alunos interessados das instituições participantes do projeto. Nestas experiências, foram incorporados modelos, como o jogo da cerveja (SAMUR, 2005), modelo conhecido na área de cadeia de suprimentos, modelos de produção flexível e de produção contínua da área de Administração da Produção (LAUGENI;MARTINS, 2005), além de modelos financeiros como o de uma poupança privava, dentre outros. Além disso, o software SIMADM encontra-se inserido no projeto Político Pedagógico do Curso de Graduação em Administração – Modalidade à Distância, da UFRN (UFRN, 2006). O objetivo principal é incorporar o software à ferramenta de ensino à distância adotada neste curso. Por fim, foi implantado um Laboratório de Simulação Empresarial, com uma infra-estrutura de estações de trabalho, servidor de aplicação e banco de dados, estrutura de rede, além de mobiliários. Neste local, alunos e professores pesquisam modelos baseados na literatura sobre administração, para adequá-los e incorporá-los ao SIMADM, dentro de uma prática pedagógica em desenvolvimento. 4. Conclusão e Perspectivas Futuras Para continuidade no desenvolvimento tecnológico da ferramenta, pretende-se estabelecer parcerias com o CEFET-RN, especificamente com o Núcleo de Desenvolvimento de Software – NUDES, desta instituição, tendo em vista que algumas melhorias foram identificadas pela equipe de análise e usabilidade do software. Dentre estas, destaca-se a possibilidade de o usuário “professor” construir modelos através de uma interface gráfica mais intuitiva, reformulação em alguns conceitos, possibilidade de multi-usuários na execução das simulações, dentre outras. O software SIMADM resultante deste projeto possibilita que professores e alunos possam lidar com uma alternativa de aprendizagem mais próxima da realidade sem riscos desnecessários. Como instrumento didático de apoio às aulas, o software permite que o aluno possa identificar conseqüências através de suas decisões num contexto acadêmico, avaliando comportamentos sistêmicos resultantes de suas ações individuais. Dessa forma, cria-se um ambiente de aprendizado em que os modelos mentais, sejam eles coletivos ou individuais, possam emergir e conseqüentemente seus pressupostos sejam discutidos e avaliados entre professores e alunos através da identificação de padrões de comportamento dos sistemas organizacionais. Por fim, o projeto pretende contribuir na formação de gestores mais capacitados para uma reflexão sobre os sistemas organizacionais, e, conseqüentemente, melhor preparados para fazer frente a desafios, soluções de problemas e iniciativas necessárias para a sua própria competitividade e das organizações.

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