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Semestre 4
Fascículo
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Teoría General
de Sistemas
Teoría general
de sistemas Semestre 4
Teoría general de sistemas
Teoría general de sistemas
Semestre 4
Tabla de contenido Página
Enfoques de la teoría de sistemas 1
Teoría de los juegos 5
Teoría de las colas 6
Teoría de conjuntos 6
Teoría de la decisión 7
Simulación computarizada 7
Modelaje de sistemas 8
Proceso 10
Isomorfismo sistémico 12
Homomorfismo 13
Modelo procesal 14
Resumen 14
Bibliografía recomendada 15
Párrafo nexo 15
Autoevaluación formativa 17
Teoría general
de sistemas Semestre 4
Teoría general de sistemas
Copyright©1999 FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MARTIN
Facultad de Contaduría Pública.
Sistema de Educación Abierta y a Distancia.
Santa Fe de Bogotá, D.C.
Prohibida la reproducción total o parcial sin autorización
por escrito del Presidente de la Fundación.
La redacción de este fascículo estuvo a cargo de
LUIS ALBERTO PEÑA DIAZ.
Sede Santa Fe de Bogotá, D.C.
Diseño instruccional y orientación a cargo de
MARIANA BAQUERO DE PARRA
Diseño gráfico y diagramación a cargo de
SANTIAGO BECERRA SAENZ
ORLANDO DIAZ CARDENAS
Impreso en: GRAFICAS SAN MARTIN
Calle 61A No. 14-18 - Tels.: 2350298 - 2359825
Bogotá, D.C.
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Fascículo No. 4
Semestre 4
Teoría general de sistemas
Teoría general de sistemas
Enfoques de la teoría de sistemas
En este fascículo vamos a tratar los distintos enfoques que se le han dado
a la teoría de sistemas. Un enfoque es una manera específica de aplicar la
teoría de sistemas al estudio de organizaciones; todos los enfoques dados
a la teoría de sistemas tienen en común que son integradores al analizar
las situaciones y relaciones de una organización como un todo y no como
hechos aislados que sólo afectan los subsistemas en los cuales éstas se
producen; tienen como resultado un conjunto de propuestas encaminadas
a ser aplicadas a la empresa como un todo. El mismo Bertalanffy aclara
que los enfoques son herramientas teóricas necesarias para la correcta y
eficiente aplicación de la TGS.
Al terminar el estudio del presente fascículo, el estudiante:
Explica los diversos enfoques de la teoría de sistemas, identificando sus
diferencias.
Explica la importancia de los modelos en la teoría de sistemas.
El enfoque de sistemas ha ido evolucionando con el tiempo, añadiendo a
los principios básicos de la teoría de sistemas las nuevas corrientes que
proclaman la imposibilidad de la existencia de una visión objetiva de una
organización; al contrario, toda visión de una organización está estrecha-
mente ligada al observador y al momento en que dicha observación es
hecha. Para seguir con nuestro ejemplo de la compañía desarrolladora de
software, en un estudio realizado por un economista, se puede llegar a la
conclusión que la empresa es rentable pero que se están presentando
sobrecostos por la capacitación constante dada a los empleados del área
de desarrollo; mientras que un estudio realizado por un ingeniero de
sistemas, en el mismo periodo de tiempo, puede dar como resultado que
la empresa está produciendo sistemas de calidad media y que se podría
mejorar esta calidad si el presupuesto de capacitación se aumentara en un
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Teoría general de sistemas
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de sistemas
Fascículo No. 4
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veinte por ciento. Estos dos resultados son correctos desde su punto de
vista particular pero corresponden a dos visiones distintas de la misma
compañía.
Los enfoques de sistemas están teniendo bastante auge en nuestro tiempo
debido a la necesidad de resolver problemas que se presentan en orga-
nizaciones en donde las redes de información e interrelación (tanto interna
como externa) son cada vez más complejas y las soluciones se requieren
cada vez más rápido. Además, los procesos de crecimiento y desarrollo
son cada vez más acelerados, lo que provoca que los responsables de la
organización deban contar con herramientas que les ayuden a ser capaces
de rediseñar la organización de una manera apropiada. Esta mayor velo-
cidad produce también un ambiente de constante incertidumbre en la or-
ganización; sin herramientas apropiadas esta incertidumbre se puede
transformar en confusión y destruir a una organización.
La consecuencia de esta perspectiva, en donde no sólo los componentes
del sistema son estudiados sino también los fenómenos y relaciones que
entre ellos se producen, es que hace ver a la organización como un siste-
ma que no tiene un único objetivo sino que tiene distintos fines de acuerdo
a como los distintos observadores la estudien. Estos estudios están sien-
pre condicionados por los intereses particulares de cada uno pero ba-
sándose todos en la búsqueda de la existencia y desarrollo de la organi-
zación en el entorno en que ésta se encuentra.
Muchos enfoques que se aplican ahora a las organizaciones humanas
nacieron del estudio de sistemas abiertos “no humanos”, como sistemas
mecánicos o sistemas naturales; eso se debe a que las organizaciones
poseen un conjunto de funciones primarias iguales a estos sistemas:
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de sistemas
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Ingestión: las organizaciones necesitan de insumos del medio ambiente
que las rodean para poder existir; estos insumos pueden estar dados en
forma de dinero, materiales y personas con los conocimientos requeridos
para sus objetivos.
Procesamiento: tal como ocurre en los organismos vivientes, las orga-
nizaciones utilizan los insumos ingeridos para lograr sus objetivos y
desechan los que ya nos sirven.
Reacción al ambiente: como cualquier sistema abierto, una organización
se encuentra en capacidad de reaccionar ante cambios ocurridos en su
entorno.
3.1
Dé un ejemplo de un cambio en el entorno que deba provocar un cambio
interno en una compañía desarrolladora de software
Reemplazo de los componentes: en todos los sistemas abiertos se pue-
de realizar un cambio de los componentes que no están cumpliendo la
labor esperada en el proceso. En una organización este cambio es más
evidente. Por ejemplo una máquina que falla o un empleado que no es-
tán cumpliendo su objetivo pueden, y deben, ser prontamente reempla-
zados para mantener los procesos en correcto funcionamiento.
Provisión de los componentes: los empleados de una organización
pueden ser reemplazados, no necesariamente por otros seres huma-
nos, sino por máquinas o procesos que remplacen sus funciones.
Organización de las funciones: en los seres vivos se encuentra un
subsistema que se encarga de dirigir y controlar los diferentes procesos
que se llevan a cabo (el sistema nervioso central); eso mismo sucede en
una empresa en donde el sistema gerencial se encuentra para cumplir
este propósito. Este sistema es el encargado de estar al tanto de los
cambios en el entorno y tomar las decisiones que le permitan a la
organización seguir existiendo y seguir siendo competitiva.
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Figura 3.1 El sistema gerencial se encarga de la toma de decisiones en una organización.
Continuo desarrollo: los sistemas abiertos están en la capacidad de
aprender de las entradas que reciben del medio ambiente; esto provoca
que vayan desarrollándose y, al mismo tiempo, aumentando su comple-
jidad. Esto mismo ocurre en cualquier organización social.
Antes de estudiar algunos de los tipos de enfoques más utilizados, veamos
los objetivos que estos presentan en común:
Formulación de objetivos: todo enfoque debe tener como primer paso
la formulación de unos objetivos claros antes de comenzar a estudiar el
sistema. Usualmente un buen enfoque debe proveer ayudas de cuál es
la mejor manera de fijar los objetivos de acuerdo con la meta que tenga
el estudio en cuestión.
Eficacia y eficiencia en la obtención de resultados: la eficacia se
refiere a que el enfoque debe permitir alcanzar todos los objetivos, y la
eficiencia es poder alcanzar los objetivos consumiendo la menor can-
tidad de recursos como tiempo, dinero, humano, etc.
Herramientas adecuadas: se debe proveer a la persona encargada de
realizar el estudio con herramientas claramente explicadas que le per-
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Fascículo No. 4
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mitan poder analizar un sistema claramente.
Manera de cuantificar los métodos, objetivos y recursos gastados:
para poder medir los anteriores objetivos, es necesario que se cuente
con una manera clara que permita cuantificar todos los recursos gasta-
dos en el estudio de un sistema, como también los objetivos a alcanzar
en el estudio y los métodos que se deben utilizar.
Una vez vistos los objetivos esenciales de un enfoque, veremos algunos de
los más conocidos.
Teoría de los juegos
Esta teoría fue propuesta por Von Neumann y Morgenstern en su libro “The
Theory of Games Behavior” en 1944. Esta teoría consta de un grupo de
teorías matemáticas desarrolladas a partir de la observación del compor-
tamiento de seres humanos en juegos. Un juego es, en el contexto de esta
teoría, un conjunto de reglas que manejan una situación de competición
entre varias personas. El estudio realizado por Von Neumann se basó en
juegos en los cuales la única manera de ganar era a expensas de la de-
rrota del o los contrincantes debido a que estos son los más comunes en
la sociedad.
Esta teoría se puede ver como un enfoque de sistemas debido a que se
encarga de estudiar sistemas en los cuales se presentan fuerzas que
chocan entre si bajo un conjunto de reglas establecido previamente.
La teoría de juegos es aplicada, en la actualidad, en sistemas muy
diversos, como sistemas militares o sistemas económicos.
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Fascículo No. 4
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Teoría de las colas
El origen de la teoría de colas se encuentra en el estudio realizado por
Agner Krarup en 1909 para analizar la congestión de tráfico en el sistema
telefónico de Copenhague. Esta teoría consiste en una colección de
modelos matemáticos que describen líneas de espera.
La utilidad de esta teoría como enfoque de sistemas se encuentra en la
posibilidad de su utilización en el análisis de un sistema para encontrar un
punto medio entre los costos (ya sean en dinero, componentes, insumos,
etc.) y los tiempos promedio de las líneas de espera en los procesos del
sistema.
Como dato curioso, estudios realizados en años recientes en
Estados Unidos demuestran que un ciudadano promedio gasta 5
años de su vida haciendo cola.
Teoría de conjuntos
Esta teoría fue formulada por G. Cantor entre los años 1874 y 1897. Según
Cantor un conjunto es “una colección en un todo de determinados y distin-
tos objetos de nuestra percepción o nuestro pensamiento, llamados los
ele-mentos del conjunto”. Un conjunto queda bien formado si se está en
capa-cidad de listar todos los objetos que lo conforman y también se
pueden describir las propiedades de estos elementos.
En el área de sistemas, esta teoría es útil ya que provee un lenguaje formal
(matemáticas) para describir qué componentes están en un sistema y sus
propiedades.
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Teoría de la decisión
La teoría de la decisión es un conjunto de técnicas analíticas encaminadas
a ayudar a una persona a escoger entre un conjunto de posibles alternati-
vas teniendo en cuenta sus posibles consecuencias. Estas técnicas ayu-
dan también a incorporar las alternativas a tomar en modelos de decisión,
no se preocupa por la definición de los objetivos, ni de determinar el efecto
de las consecuencias de la decisión a tomar. Esta teoría puede ser
aplicada sobre tres condiciones:
Certeza: cada alternativa tiene como resultado una y solo una conse-
cuencia.
Riesgo: cada alternativa tiene más de una consecuencia y la probabali-
dad de que una consecuencia ocurra es conocida.
Incertidumbre: cada alternativa tiene más de una consecuencia pero la
probabilidad de que una consecuencia ocurra no es conocida.
Simulación computarizada
Con el desarrollo, a pasos agigantados, de los sistemas computacionales
se ha hecho posible la realización de simulaciones de sistemas sociales
utilizando estas ventajas. Los computadores permiten, a los investigado-
res, la realización de cálculos complejos en un corto tiempo lo que permite
alcanzar objetivos más fácilmente; permiten también la realización de
experimentos utilizando agentes que se comporten en lo más posible
como seres humanos y a los cuales se les puede someter a cualquier tipo
de variables posibles y analizar los resultados.
Un campo en el cual se ha utilizado este enfoque con mayor éxito y popa-
laridad es el de los juegos de video. Existe una infinidad de juegos que
aprovechan agentes con características humanas y en situaciones sociales
reales y definidas, como por ejemplo “The Sims” de Electronic Arts en don-
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de el objetivo principal es mantener un ser humano “feliz” teniendo en
cuenta variables sociales como el trabajo que desarrolla, su relación con
otros seres, entre otras consideraciones.
Figura 3.2 En “The Sims” se presentan situaciones de relaciones sociales con un grado de
realismo aceptable. (Fuente: http://thesims.ea.com/)
Modelaje de sistemas
Los enfoques de sistemas junto con las definiciones estudiadas en los
fascículos anteriores proveen unas herramientas para realizar descripcio-
nes en detalle de un sistema, sus componentes y relaciones internas y con
el medio ambiente. A esta descripción se le da el nombre de Modelaje de
Sistemas. Los modelos son totalmente necesarios para el estudio de una
organización o, en general, de cualquier sistema debido a la dificultad y
riesgo que representaría realizar experimentos en los sistemas reales. Por
ejemplo, sería imposible simular qué pasaría en una empresa si el sistema
económico del país en donde se encuentra colapsara sin tener un modelo.
Un modelo es una construcción mental, o basada en conceptos, que trata
de describir fielmente situaciones que se presentan en la realidad. En otras
palabras, es una representación de la realidad, como por ejemplo una
maqueta de un edificio.
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Un modelo tiene muchas funciones en la teoría de sistemas, por ejemplo:
Proporcionar una visión lo más cerca de la realidad posible del sistema
que se está estudiando. Esta visión se busca más simplificada que la
realidad y, por consiguiente, mucho más manejable que ésta.
Como objeto de experimentación para analizar cómo se comporta el
sistema con el cambio de variables en su entorno o cambio en las entra-
das que éste recibe del medio ambiente.
Los modelos tienen como ventaja que sirven de herramienta para la reali-
zación de cambios, proyección en el futuro de un sistema o realizar de-
ducciones sobre el sistema real. Pero un modelo que sea demasiado sim-
ple puede provocar que los resultados encontrados no tengan validez
alguna. Un factor a tener en cuenta precisamente en el modelaje es saber
qué tan simple debe ser el modelo para cumplir con los objetivos del
estudio; por ejemplo: si se requiere hacer predicciones de cómo se va a
comportar el sistema en el futuro, el sistema debe ser lo suficientemente
exacto como para poder confiar completamente en él, esto significa que no
puede ser simple; mientras que si lo que se quiere es ver sólo tendencias
de desarrollo del sistema, no necesitamos un sistema tan exacto y por lo
tanto lo podemos simplificar.
Los modelos pueden ser de dos clases principalmente: matemáticos o
formales y verbales. En los modelos matemáticos se tiene un lenguaje
formal previamente establecido con el cual se plasman en el modelo todas
las variables, componentes y relaciones que se presentan en el sistema.
En los sistemas verbales, esta información es más amplia pero su lenguaje
no es formal; poseen mucha más información que los matemáticos. La
ventaja de los primeros es la posibilidad de usar herramientas computa-
cionales para su análisis más fácilmente que con los del segundo tipo.
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Proceso
Para la creación de modelos existen muchas técnicas, como por ejemplo
la empírica y la matemática. En el caso de modelos de sistemas sociales,
que son los que nos interesan en este estudio, se pueden tomar los si-
guientes pasos como guías:
Definición del problema u objetivo del modelo: como primera medida
se debe tener totalmente claro cuál es el motivo para el cual necesita-mos
un modelo. Puede ser diferente el modelo que se necesite para re-solver
un problema existente en la organización que el que se necesite para la
comprensión de sus procesos y futura optimización.
Identificar los puntos claves de la organización a modelar: una vez se
tiene claro el objetivo, hay que analizar cuáles son las características más
influyentes de la organización en ese objetivo. De esta manera nos ase-
guramos que estén representadas de algún modo en el modelo.
Formalización: una vez se han analizado los puntos clave y teniendo en
cuenta el objetivo, se debe comenzar a plasmar todo esto de una manera
que sea fácil la utilización de una herramienta computacional para la si-
mulación en la que se va a utilizar el modelo.
Validación del modelo: se debe asegurar que el modelo es consistente
con la realidad que se desea estudiar.
Verificación del modelo: esta etapa es de revisión; se debe garantizar
que la formalización hecha es fiel al modelo que se está elaborando.
Mejoramiento del modelo: en caso tal que el modelo no cumpla con
todas las necesidades, se deben realizar los cambios necesarios antes de
comenzar el estudio en forma.
Uso del modelo: una vez el modelo está totalmente depurado, se co-
mienza a utilizar en el estudio encaminado a alcanzar los objetivos pro-
puestos en el primer punto.
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En la mayoría de los casos es necesario hacer varias iteraciones
sobre este proceso para contar con un modelo acorde con nues-
tras expectativas. El número de éstas está muchas veces dado
por la experiencia que se tenga en el estudio del tipo de proble-
mas que se están atacando.
En todo modelaje de sistemas es necesario tener en cuenta los mecanis-
mos de control que existen al interior de ellos ya que este es un aspecto
muy importante y que puede traer complicaciones a la hora de realizar
cambios radicales en un sistema. Los sistemas pueden tener muchos me-
canismos de control, por ejemplo:
Por variación: este mecanismo se basa en el estudio de las salidas y su
comparación con los objetivos del sistema; si las salidas están de acuer-
do con los objetivos, no se realizan modificaciones en el sistema; de lo
contrario sí se realizan.
Por decisiones fijas: el sistema cuenta con un conjunto de instrucciones
y reglas fijas que le indican cómo se deben realizar los procesos internos.
Por cambios automáticos: este método de control se refiere a la po-
sibilidad que algunos sistemas tienen de realizar cambios instantáneos
cuando se reporta algún problema en algún proceso que se esté reali-
zando.
3.3
Dé un ejemplo de un sistema que posea este método de control.
Luego de tener un modelo acorde con el sistema que se quiere estudiar,
es necesario comenzar a realizar simulaciones sobre éste para lograr los
objetivos del estudio. Como se ha mencionado antes, las herramientas
computacionales son de gran ayuda en este proceso ya que proveen una
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respuesta verificable y en un tiempo mucho más corto que si se hiciera
manualmente. En los últimos años se han desarrollado varias herra-
mientas, tales como Dynamo, STELLA, y PowerSim.
Junto con el desarrollo de los distintos enfoques de sistemas, también se
han desarrollado diferentes conceptos en cuanto a la creación de modelos
se refiere, algunos de los más interesantes son: isomorfismo sistémico,
homomorfismo y modelo procesal.
Isomorfismo sistémico
Isomorfismo viene de dos palabras griegas: Iso, que significa igual y morfo
que significa forma. Los modelos isomorfos, en teoría de sistemas, se
refieren a la creación de modelos de sistemas que sean lo más similares
posibles al sistema que se desea estudiar. El mismo Bertalanffy se basó en
la idea de estos modelos para comenzar a pensar en la idea de su TGS. Ya
en los años 20 y 30 se hablaba de modelos isomórficos en los cuales se
deberían tomar en cuenta las relaciones y la organización; esta idea fue
introducida en la psicología de la Gestalt (palabra alemana que se puede
traducir como forma).
La idea principal para la aplicación de este modelo es el estudio de mode-
los similares al del sistema que se quiere estudiar y utilizar los mismos
principios fundamentales que rigen a ésta para poder construir el modelo
más apropiado del sistema que necesitamos estudiar. Este proceso puede
ser iterativo, en caso que al primer intento no se consiga el modelo apro-
piado, se deben estudiar más los similares y mejorar el nuestro.
Por ejemplo, el corazón artifical funciona bien debido a las múltiples itera-
ciones que se han hecho en el tiempo para replicar lo más cerca posible el
funcionamiento del sistema original, el corazón humano.
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Homomorfismo
Aunque su origen griego le dá a esta palabra el mismo significado que a la
anterior (homo significa también igual), en el ámbito de los modelos de sis-
temas tienen una diferencia.
Los modelos homomórficos difieren de los isomórficos en la reducción de
elementos o variables que se presentan en los primeros. Este tipo de
modelos no son una réplica 100% igual que el sistema a estudiar, sino que
se ha hecho una reducción en su complejidad; esta reducción puede
darse por varias razones:
Debido a la dimensión del sistema original, sería imposible tomar en
cuenta todas las variables que lo afectan.
Para el estudio que se quiere realizar, no es necesario tomar en cuenta
todas las variables.
3.4
Dé un ejemplo de un sistema que, debido a su dimensión, sea necesario
construir un modelo homomórfico.
Este tipo de modelos son los más utiles para el estudio de organizaciones
de gran tamaño y su interacción con el medio ambiente que las rodea. Por
ejemplo en el estudio del sistema macroeconómico de un pais.
Una variación de este tipo de modelos son los de Caja Negra. Este tipo de
modelos están diseñados para el estudio únicamente de las variables de
entrada y de salida sin importar el proceso al interior del sistema, esto con
el fin de estudiar cómo los cambios en las entradas o insumos del sistema
producen cambios en las salidas de éste.
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Modelo procesal
Esta clase de modelos se concentran más en plasmar los procesos que se
producen dentro de un sistema. Los procesos pueden ser la causa de
estudio de un sistema, cuando éste se ve afectado por constantes cambios
en su entorno que provocan que los procesos sufran también cambios,
haciendo que su estructura interna se vea sometida a una constante
inestabilidad debido a la necesidad que se tiene de acomodar los diferen-
tes componentes del sistema para poder realizar con éxito los nuevos
procesos.
En este fascículo hemos estudiado los diferentes enfoques que se han
dado a través del tiempo a la teoría de sistemas y que todavía siguen vi-
gentes y son aplicables cada uno en diferentes circunstancias de acuerdo
con el tipo de sistema y de estudio que se esté llevando a cabo; estos
enfoques son:
- Teoría de los juegos
- Teoría de las colas
- Teoría de conjuntos
- Simulación computarizada
Existen unos pasos que se deben cumplir para poder realizar un modelaje
apropiado del sistema que se quiere estudiar; estos pasos son similares a
los propuestos en el modelo de análisis de un problema matemático; pero
antes de seguir estos pasos es conveniente saber qué tipo de modelo
necesitamos para nuestro estudio, los tipos más utilizados son:
- Isomórfico
- Homomórfico
- Procesal
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Enfoque de sistemas y Calidad total mediativa, en:
http://www.concytec.gob.pe/ias/esyctm.htm
Enfoque sistémico, en http://www.clinicapsi.com/sistemico.html
Computer simulation of Societies, en:
http://www.soc.surrey.ac.uk/research/simsoc/intro.html
En el siguiente fascículo vamos a estudiar cómo los enfoques de sistemas
han creado diferentes visiones y cómo éstas se aplican a las organizacio-
nes humanas.
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Autoevaluación formativaAutoevaluación formativaAutoevaluación formativa
Teoría de sistemas - Fascículo No. 4
Nombre_____________________________________________________________________
Apellidos ________________________________________ Fecha ____________________
Ciudad _________________________________________ Semestre _________________
1. Dé ejemplos de sistemas en los cuales se pueda utilizar cada uno de los
enfoques estudiados. Explique claramente el por qué.
2. Dé ejemplos de sistemas a los cuales se pueda aplicar cada uno de los
diferentes tipos de modelajes estudiados. Explique claramente el por qué.
