Estructura elemental de sistemas

**2.1. Un lenguaje elemental para la descripción de sistemas.**

La descripción mínima de un sistema viene dada por la especificación de las distintas partes que lo forman, mediante el conjunto C de su composición, y por la relación R que establece cómo se produce la influencia entre esas partes. Veamos mediante un sencillo ejemplo cómo podemos analizar la estructura sistémica de un proceso. Supongamos el hecho elemental de llenar un vaso de agua.

: El que llena el vaso de agua, mediante la observación del nivel alcanzado en el vaso, actúa sobre el grifo, de modo que lo va cerrando según se alcanza el nivel que estima oportuno. El proceso que tiene lugar lo describiríamos como sigue: el agente (el que llena el vaso) compara el nivel alcanzado en el vaso con el nivel deseado, si existe discrepancia actúa sobre el grifo, con lo que se influye sobre el nivel alcanzado, que es de nuevo comparado (en realidad se trata de un proceso continuo) con el nivel deseado; según disminuya la discrepancia, se irá cerrando el grifo, hasta que al anularse esta, se cierre definitivamente

Este ejemplo constituye una muestra de cómo se puede analizar
un sistema, descomponerlo en sus elementos esenciales, y relacionar
estos elementos mediante un bosquejo de cómo se producen
las influencias entre ellos. De este modo se tiene la descripción más
elemental que podemos tener de ese sistema, que se limita a establecer
qué partes lo forman y cuáles de ellas se influyen entre sí.

El conjunto de las relaciones entre los elementos de un sistema recibe la denominación de estructura del sistema y se representa mediante
el diagrama de influencias o causal. Emplearemos preferentemente
la denominación diagrama de influencias para lo que en literatura clásica de dinámica de sistemas se conoce también como diagrama causal.

**2.1.1 Bucle de realimentación negativa**

En el ejemplo anteriorel ejemplo anterio se tiene que el estado alcanzado por una cierta magnitud (el nivel de agua en el ejemplo anterior) viene determinado por una acción (el flujo de agua) que a su vez es consecuencia de la discrepancia entre el estado alcanzado por esa magnitud y el valor que se pretende que tenga, que en se denomina objetivo. Es decir, la discrepancia entre el estado y objetivo determina la acción que modifica el estado en el sentido de que alcance el objetivo deseado (que la discrepancia se anule).

recibe la denominación de bucle de
realimentación negativa, y representa un tipo de situación muy frecuente
en el que se trata de decidir acciones para modificar el comportamiento
con el fin de alcanzar un determinado objetivo.

El diagrama que tenemos acá recibe la denominación de bucle de realimentación negativa, y representa un tipo de situación muy frecuente en el que se trata de decidir acciones para modificar el comportamiento
con el fin de alcanzar un determinado objetivo

El diagrama de un bucle de realimentación negativa aporta el esquema básico de todo comportamiento orientado a un objetivo.

Un bucle de realimentación negativa tiene la notable propiedad de que si, por una acción exterior, se perturba alguno de sus
elementos, el sistema, en virtud de su estructura, reacciona tendiendo a anular esa perturbación.

**2.1.2 Bucle de realimentación positiva**

Se trata de un bucle en el que todas las influencias son positivas (o si las hubiese negativas, tendrían que compensarse por pares)

La siguiente figura representa un proceso en el que un
estado determina una acción, que a su vez refuerza este estado, y así
indefinidamente. En este caso el estado es una población, y la acción su
crecimiento neto. En tal caso, cuanto mayor sea la población, mayor es su
crecimiento, por lo que a su vez mayor es la población, y así sucesivamente. Se
tiene, por tanto, un crecimiento explosivo de la población

Se trata, por tanto, de una realimentación que amplifica las perturbaciones
y que, por tanto, inestabiliza al sistema. En este sentido
se puede decir que su efecto es contrario al de la realimentación negativa.
Si aquella estabilizaba, esta desestabiliza.

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**2.1.3. Retrasos**

Los retrasos pueden tener una enorme influencia en el comportamiento de un sistema. En los bucles de realimentación positiva determinan que el crecimiento no se produzca de forma tan rápida como
cabría esperar. En los de realimentación negativa su efecto es más patente. Su presencia puede determinar que ante la lentitud de los resultados se tomen
decisiones drásticas que conduzcan a una oscilación del sistema

**2.1.4. Sistemas complejos y estructuras genéricas.**

Son los sistemas en los que coexistan múltiples bucles de realimentación, tanto positivos como negativos. En tal caso el comportamiento resultante dependerá de cuáles de los bucles sean dominantes en cada momento.

La siguiente imagen nos muestra un ejemplo sencillo en el que se tiene una estructura en la que coexisten un bucle de realimentación positiva con uno negativo

Se trata de procesos en los que inicialmente se produce un crecimiento; es decir, al principio el bucle de realimentación positiva es el dominante. Sin embargo, sabemos que todo proceso de crecimiento tarde o temprano debe cesar. No hay un crecimiento indefinido. Este efecto limitador del crecimiento se incorpora mediante un bucle de realimentación negativa