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ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS 07 de Noviembre de 2011 Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 1 SISTEMAS Postgrado de Investigación de Operaciones Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela

07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

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ELEMENTOS

DE LOS

SISTEMAS

07 de Noviembre de 2011

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 1

SISTEMASPostgrado de Investigación de Operaciones

Facultad de Ingeniería

Universidad Central de Venezuela

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 2

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

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Componentes de un sistema

Existen dos rasgos característicos que permitendescribir de una manera muy general lossistemas que hay en la naturaleza:

1. Aspecto estructural.

Se refiere a la organización en el espacio

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 3

Se refiere a la organización en el espacio

de los componentes de un sistema.

2. Aspecto funcional.

Se trata de procesos, o sea, de la

organización dependiente del tiempo.

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Aspecto estructural

Límite.

Define fronteras y lo separa del mundo exterior.

Ejemplos: membrana de la célula, la piel, la

muralla de una ciudad.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 4

Elementos o componentes.

Pueden ser enumerados y reunidos en

categorías, familias o poblaciones.

Ejemplos: moléculas de una célula, habitantes

de una ciudad, personal de una empresa.

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Aspecto estructural

Depósitos.

En los que pueden reunirse los elementos y en los que

se puede almacenar energía, información, materiales.

Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de

hidrocarburos, reservas de capital, memorias del

computador.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 5

Red de comunicación.

Permite el intercambio de energía, de materia, de

información entre los elementos del sistema y los

diferentes depósitos.

Ejemplos: tuberías, hilos, cables, nervios, venas,

arterias, carreteras.

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Aspecto funcional

Flujos de energía, información o elementos.Se expresan en cantidades por unidad detiempo.Ejemplos. Flujos de dinero (bs/mes), flujos deinformación (bits/mseg), flujo de personas(viajeros/día).

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 6

Válvulas.Controlan el caudal de los diferentes flujos ypueden ser vistos como un centro de decisiónque recibe información y las transforma enacciones.Ejemplos: director de una empresa, catalizador(enzima).

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Aspecto funcional

Retardos.Resultantes de las diferentes velocidades decirculación de los flujos de las duraciones delos almacenamientos en los depósitos o biendel roce de los elementos de un sistema.

Bucles de retroalimentación.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 7

Bucles de retroalimentación.Combinan los efectos de los depósitos,retardos, válvulas y flujos.Ejemplos: regulación de una población,equilibrio de los procesos.

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ASPECTO ESTRUCTURAL ASPECTO FUNCIONALUna frontera que separa al sistema de su medio y que puede ser más o menos permeable.

Flujos de naturaleza diversa, transitan en la red y en los reservorios del sistema.

Los elementos que pueden ser identificados, enumerados y clasificados.

Centros de decisión reciben información y la transforman en acción.

Componentes de un sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

clasificados. transforman en acción.Una red de transporte y comunicación que permite el tránsito sea de materias sólidas, líquidas o gaseosas, de energía o de información.

Los lazos de retroaccióninforman al centro de decisión lo que pasa después de la decisión.

Reservorios en los cuales sealmacenan materia, energía o información.

Los retrasos permiten hacer ajustes o adquirir más información.

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Consideraciones en un sistema (Churchman)

Cuando se razona acerca del significado deun sistema se debe tener en cuenta:

1. Los objetivos del sistema considerado como

un todo.

(Medidas de actuación del sistema)

2. El medio ambiente o entorno del sistema.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 9

2. El medio ambiente o entorno del sistema.

(Las restricciones fijas)

3. Los recursos o elementos del sistema.

4. Los componentes del sistema, actividades,

metas y medidas de actuación.

5. La administración del sistema.

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 10

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

Page 11: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 11

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� Lo que deberá alcanzarse con una solución (Propósitodel sistema)

� Los objetivos permiten medir la actuación del sistematotal

� Churchman propone que para determinar losobjetivos del sistema, se observe si el sistema, conpleno conocimiento, sacrificará otros objetivos (o

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

pleno conocimiento, sacrificará otros objetivos (ometas) con tal de alcanzar dichos objetivos

� Todo sistema tiene al menos un objetivo o propósito

Los elementos, recursos y sus relaciones presentes en

el sistema definen siempre una distribución que

trata de alcanzar el objetivo

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Objetivo

SatisfacciónPlaneación

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 13

Análisis y Diseño de Sistemas

Page 14: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

� Objetivo:

Fabricar calzado con

calidad para cubrir

el mercado regional

Fábrica de calzados

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� Objetivo real:

Fabricar calzado con

aquella calidad que

se presta mejor para

alcanzar sus objetivos

de utilidad

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Estudiante del Postgrado de Investigación de Operaciones

Obtener

una alta

calificación

� Objetivo

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� Objetivo real: Aprender

La calificación del estudiante es una

medida de actuación

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Sistema de salud:

Medidas para eliminar el sarampión en el mundo

� La medida de la actuación sería la reducción en el

porcentaje de niños que contraen la enfermedad o

reducción de la gravedad de los casos

Objetivos del sistema: reales y legítimos

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� En el medio Oriente y otras zonas el sarampión tiene

resultados fatales

aumento de la

población de las

áreas

subdesarrolladas

Un éxito en el

sistema producirá

una reducción de

la mortalidad

infantil

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Si pensamos como sistema total:

� Quizás sea mejor dejar que la enfermedad sigacobrando vidas, que permitir la muerte que laexplosión demográfica pueda acarrear,especialmente por la escasez de alimentos

� Para medir la actuación del sistema deben

Objetivos del sistema: reales y legítimos

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

La observación del sistema como una totalidad puede permitir encontrar soluciones más

integrales al problema o prevenir de algunaforma los efectos esperados

� Para medir la actuación del sistema debenincluirse estos costos, que no serían tomados encuenta si no se mira al sistema como unatotalidad

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� La tarea del analista de sistemas esidentificar aquellos objetivos verdaderos(reales) y operacionales (medibles)

� No recalcar en lo obvio sino preguntarnos¿Para qué?

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

¿Para qué?

Los objetivos operacionales deben permitir su

medición para determinar la calidad de la

actuación o la forma como está operando el

sistema

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Si se analiza una Institución (empresa, ONG,otras) como sistema, la estructura de laorganización se deberá diseñar en función dela Misión y Visión de dicha organización:

Misión:

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

Es una declaración del propósito o razón de ser de la organización o unidad de negocio que guía el día a día de las operaciones y los esfuerzos centrados en la planificación.

La misión da a entender que hace la empresa.¿Cuál es nuestro propósito?

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Ejemplo de misión:

“Satisfacer al cliente con productos de altacalidad con precios accesibles, respetandolas normas ambientales y de seguridadindustrial, procurando cumplir con todas las

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

industrial, procurando cumplir con todas lasnecesidades de sus empleados”

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Visión:

Es una declaración de lo que la organización o unidad de negocio desea ser en términos de

productos y mercado al final del actual horizonte de planificación.

La visión presenta una imagen del estadofuturo de la organización deseada.

Objetivos del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

futuro de la organización deseada.¿Hacia y hasta dónde queremos llegar?

“Ser una consultora reconocida que realiza proyectos de ingeniería, procura y

construcción en alianza con empresas del exterior, de tal manera que dichos proyectos representen un importante porcentaje de la

facturación de la compañía”.

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 22

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

Page 23: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Medio ambiente o entorno

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 23

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Medio ambiente o entorno

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 24

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� Es el conjunto de sistemas (suprasistema) donde seencuentra inmerso el sistema objeto de estudio

� Es lo que está “fuera” del sistema

� Cuando se dice que algo está “fuera” del sistemaindica que el sistema no puede hacer nadarespecto a sus características o comportamiento

Medio ambiente o entorno

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

respecto a sus características o comportamiento

� El medio ambiente determina cómo opera elsistema (influye sobre el comportamiento delsistema)

� La separación entre el sistema y su medio vienedada por los límites o fronteras del sistema

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El ecosistema como

entorno del organismo

envía señales a éste,

que obligan a adaptar

su conducta a dichas

Medio ambiente o entorno

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 26

su conducta a dichas

señales, y que generan

un grado de

adaptación del mismo,

del cual depende su

propia supervivencia.

Page 27: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Entorno actual

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

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� Es aquella línea que separa al sistema de su entornoy que define lo que le pertenece y lo que quedafuera de él

� No siempre está claro el límite o frontera del sistemacon su medio ambiente

� Las fronteras no deben ser definidas como algo

Límites del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� Las fronteras no deben ser definidas como algorígido sino variable en el tiempo

Para determinar el medio ambiente del sistema es útil formular las siguientes interrogantes:

¿Influye en los objetivos del sistema? SI

¿Puede el sistema afectarlo? NO

Medio

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La dificultad de fijar las fronteras de los sistemas sedebe a:

� Es bastante difícil aislar los aspectos estrictamentemecánicos de un sistema.

� Existe un contacto permanente con el mundoexterior. Existe un continuo intercambio de energía

Límites del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

exterior. Existe un continuo intercambio de energíaentre el sistema y el exterior.

� Las presiones del medio sobre el sistema modificansu conducta y, a la vez, este cambio de conductamodifica al medio y su comportamiento.

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� No existe sistema sin medio ambiente

� La delimitación del sistema y sus elementos

depende de la perspectiva de observación, y del

objetivo perseguido

� Nunca un sistema puede igualarse con su medio

Medio ambiente/sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� Nunca un sistema puede igualarse con su medio

ambiente y seguir conservando su identidad

como sistema

Para el diseñador de una cafetera eléctrica, elmotor de ésta es un elemento más del sistema.Para un ingeniero eléctrico el motor de lacafetera es su sistema.

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Sistema

- Elementos- Recursos

Se disponen

- Objetivos Metas.

Salidas

Límite

El sistema y su medio ambiente

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

Medio ambiente

- Recursos

- Interacciones- Complejidad- Totalidad- Organización

Se establecen

o emergen

- Teleología Búsqueda de finalidad

Salidas

Entradas

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 32

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

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Recursos o entradas del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 33

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� Son todo aquello que el sistema puede cambiar o

utilizar para su propio provecho.

� Son los medios que utiliza el sistema para cumplir

su objetivo.

� En general se consideran recursos:

Recursos o entradas del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

� En general se consideran recursos:

Empleados (Capital humano), Recursos humanos

Dinero,

Equipos, Capital (Recursos materiales)

Infraestructura

Información

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Recursos o entradas del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 35

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 36

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

Page 37: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Procesos de conversión

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 37

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 38

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

Page 39: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

� Son los resultados que se obtienen de procesar

las entradas.

� Pueden adoptar la forma de productos, servicios

e información.

� Son el resultado del funcionamiento del sistema o,

alternativamente, el propósito para el cual existe

Salidas del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

el sistema

� Pueden catalogarse como positivas y negativas.

Positivas (+)

Producción de láminas de acero

Empleo

Negativas (-)

Emisiones gaseosasDesechos sólidos

Efluentes líquidos, etc.

Page 40: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Salidas del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 40

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Componentes del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 41

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 42

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

Page 43: 07 de Noviembre de 2011 ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS y Diseno de Sistemas Sem… · Ejemplos. Reservorios de la atmósfera, depósitos de hidrocarburos, reservas de capital, memorias

Enfoque insumo-producto

PROVEEDORES INSUMOS PROCESOS PRODUCTOS CLIENTES

PARTICULAR PISATARIO DE LA VIVIENDA

EJECUTIVO NACIONAL

INFORMACIÓN

MAPA DE PROCESOSOFICINA TECNICA NACIONAL PARA LA REGULARIZACIÓN DE LA TENENCIA DE LA TIERRA URBANA

•Instancia de la comunidad mediante solicitud escrita de su Comité de Tierra Urbano•De oficio mediante acto de trámite debidamente motivado por la Oficina Técnica Nacional o

TITULO DE ADJUDICACIÓN

EXTERNOSINTERNOS

COMUNIDADES ORGANIZADAS EN COMITES DE TIERRAS URBANOS (CTU)

EXTERNOS INTERNOS

MIN

ISTE

RIO

DE

L P

OD

ER

PO

PULA

R P

ARA

LA V

IVIE

ND

A Y

EL

OFI

CIN

A TE

CN

ICA

NAC

ION

AL.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 43

EJECUTIVO MUNICIPAL

HUMANOS

•Arquitectos•Ingenieros•Administradores

TECNOLÓGICOS

FINANCIEROS

•Notebooks

•Financiamientopara viáticos

Técnica Nacional o Municipal

ADJUDICACIÓN (Tierras Públicas)

TÍTULO DE PERMANENCIA (Tierras Privadas)

MIN

ISTE

RIO

DE

L P

OD

ER

PO

PULA

R P

ARA

LA V

IVIE

ND

A Y

EL

HÁB

ITAT

OFI

CIN

A TE

CN

ICA

NAC

ION

AL.

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Enfoque insumo-producto

PROVEEDORES INSUMOS PROCESOS PRODUCTOS CLIENTES

PARTICULAR PISATARIO DE LA VIVIENDA

EJECUTIVO NACIONAL

INFORMACIÓN

MAPA DE PROCESOSOFICINA TECNICA NACIONAL PARA LA REGULARIZACIÓN DE LA TENENCIA DE LA TIERRA URBANA

•Instancia de la comunidad mediante solicitud escrita de su Comité de Tierra Urbano•De oficio mediante acto de trámite debidamente motivado por la Oficina Técnica Nacional o

ART.7

REGULARIZACIÓN

OTN U OTM

TITULO DE ADJUDICACIÓN

ART.13

ASISTENCIA

TECNICA

EXTERNOSINTERNOS

COMUNIDADES ORGANIZADAS EN COMITES DE TIERRAS URBANOS (CTU)

EXTERNOS INTERNOS

MIN

ISTE

RIO

DE

L P

OD

ER P

OP

ULA

R P

ARA

LA V

IVIE

ND

A Y

EL

OFI

CIN

A TE

CN

ICA

NAC

ION

AL.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 44

EJECUTIVO MUNICIPAL

HUMANOS

•Arquitectos•Ingenieros•Administradores

TECNOLÓGICOS

FINANCIEROS

•Notebooks

•Financiamientopara viáticos

Técnica Nacional o Municipal

ADJUDICACIÓN (Tierras Públicas)

TÍTULO DE PERMANENCIA (Tierras Privadas)

Art. 32

SOLICITUD DE

DESAFECTACIÓN

Art.23

CONVALIDACIÓN

Art.33

CONCILIACIÓN Y

ARBITRJE

MIN

ISTE

RIO

DE

L P

OD

ER P

OP

ULA

R P

ARA

LA V

IVIE

ND

A Y

EL

HÁB

ITAT

OFI

CIN

A TE

CN

ICA

NAC

ION

AL.

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Enfoque insumo-producto

FLUJOGRAMA FUNCIONAL DEL PROCESO:

INGRESO DE PERSONAL

PROVEEDOR INSUMO UNIDADES SOLICITANTES JEFE DE LA OFICINA OTN RECURSOS HUMANOS ASPIRANTE PRODUCTOS CLIENTES

ENVÍA AL JEFE DE OFICINA DELA OTN, PUNTO DEINFORMACIÓN PARA LAREQUISICIÓN DE UNPERSONAL

RECIBE PUNTO DE INFORMACIÓN

APROBADO

ELABORA COMUNICACIÓN Y

RECIBE, REALIZA ELANÁLISIS Y EVALÚA

SI

NO

ASPIRANTES

INFORMACION

PUNTO DE INFORMACIÓN

COMUNICACIÓN

OFERTA DE SERVICIO

HUMANOS:

JEFE DE LA OFICINA OTN

EXTERNOS:N/A

COORDINACIÓN DE ADMINISTRACIÓN Y FINANZAS AREA: RECURSOS HUMANOS

CONTACTA AL ASPIRANTE PARA LA CONSIGNACIÓN DE DOCUMENTOS Y OFERTA DE

SERVICIOS

EXPEDIENTES

PUNTO DE CUENTA

LLENA OFERTA DE SERVICIOS Y CONSIGNA DOCUMENTOS

ORIGINALES

A

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 45

ELABORA COMUNICACIÓN Y EXPLICA EL MOTIVO A LA

COORDINACIÓN

.

OFICINA OTN

JEFE DE RECURSOS HUMANOS

COORDINADOR

TECNOLÓGICO

PC

INTERNOS:

OFICINA TECNICA NACIONAL

INTERNOS:

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA VIVIENDA Y EL HABITAT

SERVICIOS

INCLUYE AL TRABAJADOR ENNÓMINA DE PAGO Y ENTREGACARTA EN ORIGINAL PARA LAAPERTURA DE LA CUENTA ENLA INSTITUCIÓN FINANCIERA.PARA ARMAR EXPEDINTE DELTRABAJADOR

ELABORA PUNTO DE CUENTA ENORIGINAL DEL INGRESO DELNUEVO TRABAJADOR,ENVIANDO AL JEFE DE OFICINADE LA OTN, JUNTO CON LOSDOCUMENTOS CONSIGNADOS

UNA VEZ APROBADO ELPUNTO DE CUENTA, ENVÍACOPIA AL ÁREA LEGAL PARAELABORAR EL CONTRATO DETRABAJO Y LUEGO SERFIRMADO POR EL NUEVOTRABAJADOR.

.

A

RECIBE DOCUMENTOS YASIGNA SUELDO DEACUERDO AL CARGO

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El concepto de caja negra se refiere a unsistema cuyo interior no puede ser revelado,cuyos elementos internos se desconocen yque sólo pueden ser conocidos “por fuera”.

En ingeniería electrónica, el proceso de caja

Concepto de caja negra

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 46

En ingeniería electrónica, el proceso de cajanegra se utiliza cuando se manipula una cajaherméticamente cerrada, con terminales deentrada y terminales de salida.

En medicina, cuando el médico observaexternamente al paciente que se queja.

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En psicología, cuando el experimentadorobserva la conducta del ratón en el laberintocuando está sujeto a perturbaciones oestímulos.

Se utiliza el concepto de caja negra en dos

Concepto de caja negra

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 47

Se utiliza el concepto de caja negra en doscircunstancias: cuando el sistema esimpenetrable o inaccesible por alguna razón(por ejemplo, el cerebro humano) o cuandoel sistema es complejo , de difícil explicacióno de difícil presentación o detalle (porejemplo, sistema económico nacional).

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El mecanismo de la caja negra

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 48

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El mecanismo de la caja negra

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 49

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Modelo del sistema térmico del cuerpo

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 50

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Modelo del sistema cardiovascular

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 51

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 52

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

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Retroalimentación del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 53

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Son aquellas salidas del sistema que seconvierten en entradas del mismo. De estaforma el estado presente del sistemadepende de los estados pasados del mismo.La función básica es mantener a un sistemaoperando dentro de unos niveles u objetivos

Retroalimentación del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

operando dentro de unos niveles u objetivosprefijados.

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Indicador

Ejemplo: Etapa de Pre-producción en una empresa decosméticos.

Puede ser:

Negativa: permite que el sistema tome medidas decontrol, para corregir las desviaciones que pudo haberocurrido con respecto a la referencia.

Retroalimentación del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

Materia primaaprobada

Materia primaentregada aProducciónEvaluac.

y Control+

-

Indicador(Materia prima aprobada = Materia prima entregada)

Procesos(Almacenamiento,

Inspección, Soporte)

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Retroalimentación negativa

Ejemplo. Al hablar de la regulación de la concentración de

dióxido de carbono, la ventilación pulmonar aumenta cuando

dicha concentración se eleva en el líquido extracelular. A su

vez, el aumento de la ventilación pulmonar disminuye la

concentración de dióxido de carbono en el líquido extracelular

porque los pulmones expiran cantidades mayores de dióxido

de carbono del organismo.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 56

En otras palabras, la concentración elevada de dióxido de

carbono inicia una serie de sucesos que disminuyen la

concentración hacia la normalidad, lo que es una señal

negativa para iniciar el estímulo. Por el contrario, cuando la

concentración de dióxido de carbono disminuye demasiado se

crea una retroalimentación que tiende a aumentar la

concentración. Esta respuesta también es negativa para iniciar

el estímulo.

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Positiva: permite que el sistema aumente lasdesviaciones que pudo haber ocurrido con respecto ala referencia.

Ejemplo:

Mientras más se aprende se facilita el aprendizaje en losniveles individual, de grupo y organizacional.

Retroalimentación del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

Capacitación y Desarrollo

Procesos: producción, soporte, mantenimiento,

finanzas+

+

Estándares de aprendizaje

Aprendizaje organizacional

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Retroalimentación positiva

Ejemplo. El corazón de un ser humano sano bombeaaproximadamente 5 litros de sangre por minuto. Siuna persona tiene bruscamente una hemorragia de 2litros, la cantidad de sangre del organismo disminuyehasta un nivel tan bajo que no queda sangresuficiente para que el corazón bombee eficazmente.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 58

En consecuencia, cae la presión arterial y disminuyeel flujo de sangre que llega hacia el músculocardíaco a través de los vasos coronarios, con lo quese debilita el corazón, disminuye el efecto de bombadisminuye aún más el flujo de sangre coronario y elcorazón se debilita aún más; este ciclo se repite unay otra vez, hasta que se produce la muerte.

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Retroalimentación positiva

La retroalimentación positiva sedebería denominar mejor círculovicioso, aunque los mecanismos decontrol de retroalimentación negativa

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 59

control de retroalimentación negativadel organismo pueden superar losgrados leves de retroalimentaciónpositiva y no se desarrolla el círculovicioso.

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Retroalimentación positiva

En algunos casos, el organismo usa laretroalimentación positiva a su favor. La coagulaciónsanguínea es un ejemplo del gran valor que tiene laretroalimentación positiva.

Ejemplo. Cuando se rompe un vaso sanguíneo ycomienza a formarse un coágulo, dentro de este se

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 60

comienza a formarse un coágulo, dentro de este seactivan muchas enzimas denominadas factores decoagulación. Algunas de estas enzimas actúan sobreotras enzimas inactivadas que están en la sangreinmediatamente adyacente, con lo que se consigueque coagule más sangre. Este proceso continúahasta que se tapona el orificio del vaso y cesa lahemorragia.

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Retroalimentación positiva

A veces este mecanismo se va de las manos

y provoca la formación de coágulos no

deseados. En realidad, este proceso es el que

inicia la mayoría de los ataques cardíacos,

que se deben al comienzo de un coágulo en

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 61

que se deben al comienzo de un coágulo en

la superficie interna de una placa

aterosclerótica en la arteria coronaria y el

crecimiento del coágulo continúa hasta que

se bloquea la arteria.

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Retroalimentación positiva

Ejemplo. El parto es otro ejemplo en el que laretroalimentación positiva tiene gran importancia.Cuando las contracciones uterinas sonsuficientemente fuertes como para que la cabezadel niño comience a empujar el cuello uterino, elestiramiento de éste envía señales a través delmúsculo uterino que vuelven hasta el cuerpo delútero, provocando contracciones más potentes.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 62

útero, provocando contracciones más potentes.

Es decir, las contracciones uterinas estiran el cuello yel estiramiento del cuello provoca contraccionesmás potentes. El niño nace cuando este procesoadquiere la potencia suficiente; si no lo hace, lascontracciones se desvanecen y transcurren algunosdías hasta que vuelven a comenzar.

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Sistemas de control del organismo

El cuerpo humano contiene miles de sistemas

de control. Los más intrincados son los

sistemas de control genético que actúan en

todas las células para mantener el control de

las funciones intracelulares y también de las

extracelulares.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 63

extracelulares.

Hay muchos otros sistemas de control que

actúan dentro de los órganos para controlar

las funciones de cada componente de los

mismos, otros actúan a través de todo el

organismo para controlar las interrelaciones

entre los órganos.

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Sistemas de control del organismo

Ejemplos.

1. El aparato respiratorio, actúa asociado al

sistema nervioso y regula la concentración

de dióxido de carbono en el líquido

extracelular.

2. El hígado y el páncreas regulan la

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 64

2. El hígado y el páncreas regulan la

concentración de glucosa en el líquido

extracelular.

3. Los riñones regulan las concentraciones

de hidrógeno, sodio, potasio, fosfato y

otros iones en el líquido extracelular.

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Sistema de control con retroalimentación negativa

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 65

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Sistema de control – sistema nervioso

Cuando se pretende agarrar algún objeto,

por ejemplo, el cerebro transmite la orden

a los músculos y, durante el movimiento de

los órganos sensoriales. Informan

continuamente al cerebro sobre la

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 66

continuamente al cerebro sobre la

posición de la mano y del objeto; el

cerebro va repitiendo la orden para

corregir eventuales desviaciones hasta que

se alcance el objeto.

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Sistema de control – sistema nervioso

El sistema nervioso funciona a través de

procesos circulares de ida y vuelta

(retroalimentación) de comunicación, que

parten desde ese punto hasta los músculos

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 67

parten desde ese punto hasta los músculos

y regresan por medio de los órganos de los

sentidos. La retroalimentación confirma si

el objetivo se cumplió, lo que es

fundamental para el equilibrio del sistema.

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Sistema de control térmico del cuerpo humano

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 68

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Diagrama del sistema de control motor periférico

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 69

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Análisis del sistema de control de la insulina

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 70

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Retroalimentación con demora

¿Cuánto tiempo necesita la empresa para darsecuenta de los resultados que se están obteniendo? Elperíodo de tiempo que transcurre entre la decisión ylos resultados se denomina demora.

En general, estamos acostumbrados a que losresultados obtenidos a partir de una acción seaninmediatos, de modo que es muy sencillo establecer

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 71

inmediatos, de modo que es muy sencillo establecerla relación causa-efecto. Se aprieta el botón de latelevisión y ésta se enciende. Se sopla una vela y éstase apaga.

Una empresa realiza una campaña de publicidad entelevisión. ¿Cuándo aparecerán los nuevos clientes?Cuando una persona toma el sol, no se da cuenta de

los resultados hasta transcurridas unas cuantas horas.

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1. Componentes de un sistema

2. Objetivos del sistema

3. Medio ambiente o entorno

4. Recursos o entradas del sistema

5. Procesos de conversión

Puntos a tratar

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 72

5. Procesos de conversión

6. Salidas del sistema

7. Enfoque insumo-producto

8. Retroalimentación del sistema

9. Administración del sistema

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Administración del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 73

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� Establece las metas de los componentes,asigna los recursos y controla la actuacióndel sistema.

� Genera los planes del sistema y debegarantizar que los mismos se lleven a cabo.

Administración del sistema

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

garantizar que los mismos se lleven a cabo.

� Si los planes no se cumplen (las medidas deactuación no coinciden con lo planificado)deberá encontrar el motivo y aplicar loscorrectivos necesarios.

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Timonel de un barco

� El capitán del barco tiene la

responsabilidad de asegurarse que el

barco llegue a su destino en el tiempo

establecido. (Objetivos)

Consideraciones en un sistema (Churchman)

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero

establecido. (Objetivos)

� El medio ambiente es un conjunto de

condiciones externas que el barco debe

afrontar: clima, dirección del viento,

movimiento de las olas, etc.

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Consideraciones en un sistema (Churchman)

� Los recursos del barco son sus hombres ymaquinaria.

� Los componentes del barco son la misión(tarea) del cuarto de máquinas, la misiónde mantenimiento, etc.

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 76

de mantenimiento, etc.

� El capitán es el administrador del sistema.

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Consideraciones en un sistema (Churchman)

Control de propulsión de un avión

� Objetivo. Controlar el sistema de porpulsión

del avión.

� Medio ambiente. El avión, la atmósfera,

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 77

� Medio ambiente. El avión, la atmósfera,

oxígeno, sistema eléctrico.

� Recursos del sistema. Las tres máquinas, las

tres lámparas, mecánico de a bordo.

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� Administración del sistema. El piloto es elencargado de monitorear elfuncionamiento de las máquinas mediantelas lámparas y tomar la decisión másconveniente.

Consideraciones en un sistema (Churchman)

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 78

conveniente.

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Un efecto de importancia global

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 79

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Pensamiento de hoy

“Solo tengo una luz por la que seguían mis pasos, y esta luz es la de laexperiencia. No conozco otramanera de juzgar el futuro que rodea

Análisis y Diseño de Sistemas José Luis Quintero 80

manera de juzgar el futuro que rodeael pasado”.

Patric Henry