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Lectura acerca de los diagramas causales, un tema que trata la dinámica de sistemas.
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UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO DE TRUJILLO
DINÁMICA DE SISTEMAS
DIAGRAMAS CAUSALES
PROGRAMA DE PREGRADO:
INGENIERÍA DE SISTEMAS.
AUTORES:
BENAVIDES PONCE, LUIS CARLOS.
CONTRERAS ULLOA, SHIRLEY ASUNCIÓN.
LOYOLA DÍAZ, JHON ALEXANDER.
PAJARES GUEVARA, HELEN DÁRIKA
VALENCIA VARAS, KAREN ALEXIS.
VILLEGAS SÁNCHEZ, EMILI PAMELA.
TRUJILLO, DICIEMBRE DEL 2008.
DIAGRAMAS CAUSALES BENAVIDES & CONTRERAS & LOYOLA & PAJARES & VALENCIA & VILLEGAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
ÍNDICE
ÍNDICE................................................................................................................................... 2
CAPÍTULO I – DINÁMICA DE SISTEMAS.........................................................................3
1.1. DEFINICIÓN..................................................................................................................41.1.1. Reflexión en términos de bucles retroalimentados...............................................41.1.2. Reflexión acerca del aspecto temporal.................................................................41.1.3. Exploración acerca de la incidencia de los bucles retroalimentados...................4
CAPÍTULO II – NOCIÓN DEL SISTEMA DINÁMICO.......................................................5
2.1. DEFINICIÓN DE SISTEMA DINÁMICO.....................................................................62.2. DEFINICIÓN DE UN MODELO...................................................................................62.3. LIMITES DEL SISTEMA..............................................................................................62.4. ELEMENTOS Y RELACIONES EN LOS MODELOS.................................................7
CAPÍTULO III – DIAGRAMAS CAUSALES........................................................................8
3.1. DEFINICIÓN..................................................................................................................93.2. CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES QUE APARECEN EN UN MODELO.....10
3.2.1 VARIABLES EXÓGENAS...................................................................................103.2.2 VARIABLES ENDÓGENAS...............................................................................10
3.3. ELEMENTOS Y RELACIONES EN LOS MODELOS...............................................103.3.1 RELACIÓN CAUSAL.........................................................................................103.3.2 RELACIÓN CORRELATIVA..............................................................................10
3.4. ESTRUCTURAS CAUSALES.....................................................................................113.4.1 ESTRUCTURA CAUSAL SIMPLE.....................................................................113.4.2 ESTRUCTURA CAUSAL COMPLEJA...............................................................11
3.5. REGLAS DE LOS DIAGRAMAS CAUSALES..........................................................15
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA.......................................................................................17
PAGINAS WEB:.......................................................................................................................18TEXTOS:...................................................................................................................................18
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DIAGRAMAS CAUSALES BENAVIDES & CONTRERAS & LOYOLA & PAJARES & VALENCIA & VILLEGAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
CAPÍTULO I – DINÁMICA DE
SISTEMAS
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DIAGRAMAS CAUSALES BENAVIDES & CONTRERAS & LOYOLA & PAJARES & VALENCIA & VILLEGAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
1.1. DEFINICIÓN
La dinámica de sistemas (DS) es una técnica para la resolución de
problemas incluso metodológicamente útil para nuestras actividades
cotidianas, pues la conducta “asistida por retroalimentación” es una vía
importante para enfocar y tomar decisiones concernientes a problemas de
tipo social, económico, ambiental, empresarial e incluso político.
Esencialmente “el enfoque retroalimentado” conlleva a tres etapas:
1.1.1. Reflexión en términos de bucles retroalimentados
Que nos permitirá fijar la tensión en los fundamentos causales del
problema bajo investigación clarificando el marco que define el
problema e identificando los elementos a considerar. Los diagramas
causales representan una ayuda inestimable para pensar en términos
de bucles retroalimentados.
1.1.2. Reflexión acerca del aspecto temporal
Implicando en el comportamiento de los sistemas que varían con el
tiempo e inidentificable a través de aquellas variables fundamentales
del sistema. Esta etapa ayuda a caracterizar el marco temporal de
nuestro problema, del marco temporal y de los posibles escenarios a
considerar.
1.1.3. Exploración acerca de la incidencia de los bucles
retroalimentados
Retardos y de a propia estructura del sistema sobre la conducta
temporal. Esta exploración puede basarse en instituciones, incluso en
analogías, para determinar cualitativamente si el sistema estudiado es
o no estable en función a que los bucles dominantes sean negativos o
positivos.
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CAPÍTULO II – NOCIÓN DEL
SISTEMA DINÁMICO
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2.1. DEFINICIÓN DE SISTEMA DINÁMICO
Un sistema dinámico es un sistema complejo que presenta un cambio o
evolución de su estado en un tiempo, el comportamiento en dicho estado se
puede caracterizar determinando los límites del sistema, los elementos y sus
relaciones; de esta forma se puede elaborar modelos que buscan representar
la estructura del mismo sistema.
Un ejemplo de un sistema dinámico se puede ver en una especie de peces
que se reproduce de tal forma que este año la cantidad de peces es Xk, el año
próximo será Xk + 1. De esta manera podemos poner nombres a las
cantidades de peces que habrá cada año, así: año inicial X0, año primero
X1,..., año k Xk.
Como se puede observar : , se cumple para cualquier año k;
lo cual significa que la cantidad de peces se puede determinar si se sabe la
cantidad del año anterior. Por consiguiente esta ecuación representa un
sistema dinámico
2.2. DEFINICIÓN DE UN MODELO
Es un sistema abstracto en el que los elementos que interactúan son
conceptos abstractos y las relaciones entre ellos están formalizadas.
Por ejemplo: Se tiene un sistema matemático cuando se define una serie de
variables y se establece una relación entre ellas, como en un sistema de
ecuaciones.
2.3. LIMITES DEL SISTEMA
Un sistema dinámico puede estudiarse como una entidad aislada del medio,
que genera su propio comportamiento dinámico. En la teoría de los sistemas
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dinámicos se dice, en este caso, que se considere el comportamiento
autónomo del mismo.
El concepto de límite pretende aplicar que el comportamiento de interés del
sistema se genera en el interior del límite y no viene determinado desde el
exterior. Lo cual no quiere decir que el comportamiento del sistema no vaya
estar afectado desde el exterior de los límites, sino que la acción del medio
sobre el sistema puede ser considerada como una perturbación que afecta al
comportamiento autónomo del sistema; pero ella misma no suministra el
sistema sus características peculiares.
2.4. ELEMENTOS Y RELACIONES EN LOS MODELOS
Un modelo es representación abstracta de un sistema real y está compuesto:
Un conjunto de definiciones que permiten identificar los elementos
que constituyen el modelo.
Un conjunto de relaciones que especifican las interacciones entre los
elementos que aparecen en el modelo.
Un sistema está formado por un conjunto de elementos en interacción, lo
cual se hace explicito en su modelo. De un mismo sistema real se puede
establecer distintos modelos según los aspectos que interesen considerar de
aquel. La elección de los elementos y de las relaciones de interés constituye
una opción en la cual se pone de manifiesto la capacidad del especialista que
construye el modelo.
Los distintos elementos, o variables, que intervienen en el modelo pueden
clasificarse en exógenas y endógenas. Las cuales serán explicadas
detalladamente más adelante.
Al iniciar el proceso del modelado de un sistema social se deben elegir las
distintas variables que intervendrán en el modelo. Estas variables deben
clasificarse, de acuerdo a lo anterior, endógenas y exógenas.
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CAPÍTULO III – DIAGRAMAS
CAUSALES
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3.1. DEFINICIÓN
Entre los elementos que constituyen el sistema se establece un bosquejo
esquemático de aquellos que están relacionados entre si lo cual se hace por
medio de un diagrama en el cual los nombres de los distintos elementos esta
unidos entre si por flechas. El diagrama que así se obtiene recibe las
denominaciones de diagrama causal o de diagrama de influencias. Esta
estructura viene dada por la especificación de las variables que aparecen en
el mismo y por el estableciendo de la existencia, no existencia de una
relación entre cada par de variable. A este nivel de análisis de la estructura,
lo único que interesa es si existen relacione o no, la naturaleza de la relación
corresponde a un estadio posterior de estudio.
Supóngase dos elementos variable del sistema denotados por A y B. si A es
capaz de influenciar a B entonces A y B se ligaran entre si por medio de una
flecha, cuyo sentido indica de la relación causal. Así, si A influyen a B se
escribirá:
A B
Sobre la fecha se indica, por medio de un signo si las variaciones de los dos
elementos son del mismo, o son de sentido contrario, es decir, si aun
aumento (disminución) de A corresponde un aumento (disminución) de B se
escribirá:
A B
Se dice entonces, que se tiene una relación positiva.
Por otra si aun aumento (disminución) de A, corresponde una disminución
(aumento) de B se escribirá:
A B
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+
-
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Entonces se tiene una relación negativa.
3.2. CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES QUE APARECEN EN UN
MODELO
3.2.1 VARIABLES EXÓGENAS
Sirven para describir aquellos efectos sobre el sistema que son
susceptibles de ser modificados desde el exterior del mismo.
Representa en cierta forma el medio en el que esta inmerso el
sistema.
3.2.2 VARIABLES ENDÓGENAS
Sirven para caracterizar aquellos elementos cuyos compartimientos
están completamente determinados por la estructura del sistema, sin
posibilidad de modificación directa del exterior.
Por ejemplo: En el estudio de la economía nacional, la fijación de la tasa de
redescuento bancario es una variable exógena que puede ser fijada por el
gobierno de un país, mientras que el nivel de precios es una variable
endógena cuyo valor está determinado por la estructura del sistema.
3.3. ELEMENTOS Y RELACIONES EN LOS MODELOS
3.3.1 RELACIÓN CAUSAL
Es aquella en la que un elemento A determina a otro B, una relación
de causa a efecto.
3.3.2 RELACIÓN CORRELATIVA
Es aquella en virtud de la cual existe una correlación entre dos
elementos del sistema, sin existir entre ellos una relación de causa a
efecto.
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E
C
A
D
B
-C
AD
B
+
+
+
-
-
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3.4. ESTRUCTURAS CAUSALES
Al construir un modelo de un sistema social, en primer lugar se eligen los
elementos o variables que se van a emplear en el modelo. Una vez realizada
esta elección, se procede a construir un primer bosquejo cualitativo de las
relaciones que ligan a estos elementos por medio de un diagrama causal. En
las figuras que se muestran a continuación se tienen dos diagramas de esta
naturaleza. El diagrama Causal no contiene información cuantitativa sobre
la naturaleza de las relaciones que ligan a los distintos elementos, sino que
solo suministra un bosquejo esquemático de la relaciones de influencia
causal.
3.4.1 ESTRUCTURA CAUSAL SIMPLE
Cuando las variables B y D actúan sobre las variables A, C y E sin
que produzca ningún tipo de interacción entre ellas.
3.4.2 ESTRUCTURA CAUSAL COMPLEJA
Cuya característica principal es que se establecen cadenas cerradas
de relaciones causales.
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+C
A
B+
+
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a. CLASES DE BUCLES:
En un diagrama causal complejo se pueden distinguir bucles
realimentados. Un bucle realimentado es una cadena cerrada de
relaciones causales. Por ejemplo en la figura anterior (figura de
la estructura causal compleja) se tiene un bucle cerrado formado
por A, B y C; en efecto, una variación de A determina una
variación (aumento) de B, la que a su vez determina una
disminución de C, que por último determina una disminución de
A. Por lo tanto una variación de A determina, por medio de un
bucle cerrado de relaciones causales, una acción sobre sí misma.
Existen dos tipos de bucles realimentados
Bucles de Realimentación Positiva:
Son aquellos en la que la variación de un elemento se
propaga a lo largo del bucle de manera que se refuerza la
variación inicial.
En la figura se tiene el diagrama causal de un bucle de esta
naturaleza. En efecto, si se produce un aumento de
cualquiera de los elementos, por ejemplo el A, este
determina un aumento de B, que a su vez determina un
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Nacimientos por añoPoblación
+
+
+
C
A
B+
-
+
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aumento de C, lo que por último determina un nuevo
aumento de A, que se reiniciará el proceso. Se tiene un
comportamiento explosivo caracterizado por un
autorreforzamiento de las variaciones. Un bucle
realimentado es positivo si contiene un número par de
relaciones negativas.
Un ejemplo elemental de bucle de realimentación positiva
lo suministra el crecimiento de una población de acuerdo
con el diagrama causal siguiente:
Bucles de Realimentación Negativa:
Son aquellos en los que la variación en un elemento se
transmite a lo largo del bucle de manera que determine una
variación de signo contrario en el mismo elemento.
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Tasa de nacimientos
Nacimientos por año
Población+
-
+
Comida Per cápita
+
-
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En la figura se tiene el diagrama causal de un bucle de esta
naturaleza. En mismo, un aumento de A determina un
aumento de B, que a su vez determina un aumento en C, que
por último determina una disminución de A. El
comportamiento de estos bucles está, por tanto
caracterizado por una acción autocorrectora. Cualquier
variación que se produzca en uno de los elementos del bucle
tiende a anularse. Un bucle de realimentación negativa
tiende a crear equilibrio. Un bucle realimentado es negativo
si contiene un número impar de relaciones negativas.
Un ejemplo elemental de bucle de realimentación negativa
lo suministra el diagrama causal de la figura que hay a
continuación, que representa la limitación de una población,
por efecto de la escasez de alimentos. El bucle controla la
población por medio de la comida per cápita. El
crecimiento de la población se limita por la disminución de
la tasa de nacimientos cuando disminuye la alimentación
per cápita. El bucle es negativo por ser negativa la relación
que liga a la población a la comida per cápita.
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POBLACIÓN
TASA DE MORTALIDAD
FRECUENCIA EPIDEMIAS
+
-
FORMA CORRECTA
POBLACIÓN
TASA DE MORTALIDAD
FRECUENCIA EPIDEMIAS
+
-
FORMA INCORRECTA
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3.5. REGLAS DE LOS DIAGRAMAS CAUSALES
La construcción de un diagrama causal es aparentemente, una labor sencilla.
Sin embargo, debe procederse con gran cuidado a fin de evitar posible
errores. Para obtener diagramas causales satisfactorios deben tenerse en
cuenta las siguientes reglas.
1º Evitar bucles ficticios.
2º Emplear elementos que sean fácilmente caracterizables por números.
3º No emplear dos veces la misma relación en un mismo modelo. Sin
embargo, con las relaciones causales explícitas deben explicitarse las
mismas.
4º Evitar bucles redundantes.
5º No emplear al tiempo como un factor causal.
Algunas comparaciones de la forma incorrecta y correcta:
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POBLACIÓN
TASA CRECIMIENTO POBLACIÓN
VIDA MEDIA
+
+
FORMA INCORRECTA
TIEMPO+
FERTILIDAD
POBLACIÓN
NACIMIENTO
DEFUNCIÓN
+
+
FORMA CORRECTA
VIDA MEDIA
+
FERTILIDAD
-
+
-
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Ejemplos de diagramas causales:
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DIAGRAMAS CAUSALES BENAVIDES & CONTRERAS & LOYOLA & PAJARES & VALENCIA & VILLEGAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
*Diagrama Causal de la Venta de esposas en Haryana
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
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DIAGRAMAS CAUSALES BENAVIDES & CONTRERAS & LOYOLA & PAJARES & VALENCIA & VILLEGAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
PAGINAS WEB:
- http://pisis.unalmed.edu.co/cursos/material/3004605/1/Causales.pdf
- www.itson.mx/dii/elagarda/apagina2001/Dinamica/powerpoint/NOCION
%20DE%20SISTEMAS%20DINÁMICOS.PPT
- www.itba.edu.ar/upload/pdfs/Presentacion_JL_Roces.pdf
TEXTOS:
- ARACIL, Javier “Introducción a la dinámica de sistemas”, Alianza
Editorial, España, 1978.
- CABELLO LEÓN, Alex Daniel “Dinámica de Sistemas”
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