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1 Home Page Esta página está em construção Antonio Carlos Zambom Antonio Carlos Zambom (32) é Auditor de Sistemas, professor de Administração de Sistemas de Informação das faculdades ASSER e pesquisador do Laboratório de Dinâmica Industrial do Departamento de Engenharia de Produção da Universidade Federal de São Carlos. Apresentação Esta página foi desenvolvida com o objetivo de levar aos estudantes e profissionais de todas as áreas do saber uma nova forma de interagir com sua própria realidade. Entendemos que a realidade é composta de sistemas, que se inter-relacionam, criando macrositemas, ou sistemas mais complexos, que por sua vez relacionam-se, criando outros sistemas ainda mais complexos. Desde os macrosistemas naturais e biológicos até os econômicos, todos são compostos de subsistemas, os quais são inter-ligados, e essa inter-ligação é que garante o funcionamento do "todo". Um sub-sistema, como, por exemplo, um coração, não funciona se não houver um conjunto de outros órgãos que garantam seu suprimento de sangue, temperatura, oxigênio, etc. Da mesma forma, o ciclo da chuva é indispensável para a manutenção da vida terrestre, pois sem ela, não haveria uma série de sub-sistemas, mas, por outro lado, a chuva é um sistema que se origina de vários outros, como o ciclo da evaporação da água, das fases do ano, etc. Consideramos que, a partir dessa consciência básica, tornar-se possível analisar de uma forma muito mais abrangente e eficaz os acontecimentos rotineiros, concebendo-os como sub-sistemas, integrantes de sistemas mais complexos. Entendendo como interagem esses sub-sistemas, saberemos como originam-se seus resultados, às vezes benéficos, às vezes nocivos. Conhecendo seus inter-relacionamentos importantes, podemos discernir quais variáveis interagem para o surgimento de determinados resultados, e, sendo possível o controle dessas variáveis, também será possível o controle de seus resultados. Tópicos

2 METODOLOGIA 1.1. Definindo Sistemas 1.2. Raciocínio Sistemico 1.3. Ausência de Racioc. Sistêmico Comentários e Sugestões Principais Links Sobre o Autor 1.4. Círculos Causais a) Definir a causa do problema b) Identificar processos lentos e graduais c) Processo de aprendizado por tentativa e erro Metodologia Esta página tem por objetivo difundir a metodologia dos Sistemas Dinâmicos e Dinâmica Industrial, conforme concebido inicialmente por Jay W. Forrester em 1961, no Massachussets Institute of Technology (MIT). Obviamente não é nosso objetivo esgotar o assunto relativo a essa matéria, e sim, dar ao pesquisador iniciante, suporte para o entendimento básico dessa metodologia. Definindo "Sistemas" A disseminação da palavra "sistema" ocorreu a partir da Segunda Guerra Mundial, com o surgimento de aplicações agregativas, como os sistemas de defesa, sistemas hidráulicos, etc. No campo empresarial, sistema define um conjunto de funções interdependentes, cuja interação, de acordo com o pensamento sistêmico, forma um todo unitário, e sua subdivisão em partes, não necessariamente produzirá valores parciais que somados, sejam equivalentes ao total. Considera-se uma empresa como um macro-sistema, ou sistema complexo, cuja responsabilidade é definir os fluxos de materiais, valores, e pessoal existentes, produzindo também, uma gama muito grande de informações, que possibilitam o planejamento, coordenação e controle de suas atividades, e que esses sistemas complexos podem ser subdivididos, com a finalidade de análise, em vários subsistemas. Esses subsistemas agregam informações qualitativamente iguais, ou similares, cuja ação converge para um mesmo fim, como por exemplo, gerir bens patrimoniais. Separando-se no sistema complexo empresarial, os fluxos físicos ou tangíveis, que dizem respeito às operações realizadas, restam-nos os fluxos intangíveis, ou de informações (SI). Os SI tem a finalidade de apoiar as operações e o gerenciamento. Os subsistemas de apoio às operações, realizam o processamento dos procedimentos de rotina. Esses sistemas alimentam buffers que servirão a outros fluxos de informação, de apoio à gestão, ou sistemas de informação gerencial (SIG), que tem por objetivo atuar nos processos decisórios. Os SIG produzem informações atualizadas e consolidadas, a nível corporativo, integrando vários subsistemas de informação, com o objetivo de gerar subsídios para o gerenciamento da organização (FIGURA 1)

3 FIGURA 1 O Sistema Complexo Nesse ambiente complexo, onde devemos interagir com milhares de variáveis que se interrelacionam, onde uma medida tomada de forma precipitada pode tornar uma empresa ingerenciável, o gerenciamento dos SI deve ser realizado de forma conveniente, de forma a situálos no ambiente complexo, para que seja possível a interpretação do todo, a fim de avaliarmos melhor nossas atitudes gerenciais. A essa capacidade de interpretar o "todo", considerando os inter-relacionamentos das partes que o compõe, denominamos Pensamento Sistêmico. Segundo Peter Senge, em seu livro "The Fifth Discipline", "O raciocínio sistêmico é uma disciplina para ver o conjunto, uma estrutura para ver inter-relações em lugar de coisas, para ver padrões de mudança em lugar de instantâneos estáticos". O pensamento sistêmico requer a consciência do fato de que nós lidamos com modelos de nossa realidade e não com a própria realidade. Esses modelos têm que ser construídos e validados, para depois serem implementados. Os modelos dinâmicos representar situações que variam com o tempo, e as possibilidades de construção e análise de modelos dependem muito das ferramentas disponíveis para descrevê-los. Escolher uma forma apropriada de representação (por exemplo diagramas de círculos de causaefeito, diagramas de fluxo de dados, equações, etc.) é um ponto importante para o pensamento sistêmico. O Raciocínio Sistêmico Para que um fato ocorra, existem vários eventos que devem ocorrer. Tais eventos podem ser distantes no tempo e no espaço, mas são interligados em um mesmo esquema e em uma mesma ordem natural, às vezes imperceptível. Nossa vida é composta de sistemas interligados a outros sistemas maiores, que gerem todos os fatos que ocorrem durante nossa vida, porém, tendemos às vezes, realizarmos nossas conjecturas de forma bastante simplista, atrelando nossas decisões a fatos isolados. Quando temos febre, sabemos ter contraido uma infecção. Podemos tratar esse problema de forma simplista, ir à farmácia e automedicarmo-nos, mas, por outro lado, podemos agir de forma correta, indo ao médico, que realizará vários exames clínicos, antes de receitar o antibiótico correto. O médico utilizou seu raciocínio sistêmico, alicerçando sua análise sobre uma seqüência de fatos. O raciocínio sistêmico funde as quatro disciplinas da Organização de Aprendizagem, formando um conjunto coerente de teoria e prática, evitando que elas sejam vistas isoladamente como simples

4 macetes ou o último modismo para efetuar mudanças na organização. Reforçando cada uma delas, o raciocínio sistêmico nos mostra que o conjunto, pode ser maior que a soma das partes... A que induz a ausência do Raciocínio Sistêmico? Ineficiência em definir a causa do problema. Ineficiência em identificar processos lentos e graduais Ineficiência no processo de aprendizado por tentativa e erro culpar " Ineficiência em definir a causa do problema. "Encontrarás sempre um agente externo para Ineficiência em identificar processos lentos e graduais Se colocarmos um sapo dentro de uma panela contendo água fervente, ele tentará, de todas as formas sair o mais rapidamente possível. Porém, se o colocarmos dentro de uma panela com água à temperatura ambiente e não o assustarmos, ele ficará quieto. Se suspendermos a temperatura em 10 graus, ele não alterará seu estado. Se continuarmos a subir a temperatura de forma lenta e gradual, o sapo ficará cada vez mais grogue, até ser escaldado. Isso acontece porque seu mecanismo de autodefesa está programado par reagir a mudanças bruscas de temperatura, e não a mudanças graduais. Para aprendermos a identificar processos lentos e graduais, devemos prestar atenção às sutilezas., que identificam os processos graduais e que geralmente constituem os maiores perigos. Ineficiência no processo de aprendizado por tentativa e erro O ser humano aprende, desde que nasce, várias tarefas, que são as mais básicas, através da experiência direta. Andar, alimentar-se, vestir-se, etc, são tarefas assimiladas por todos nós utilizando esse processo de aprendizagem. Porém, quando nossos atos produzem conseqüências que vão além de nosso horizonte de aprendizagem, torna-se impossível aprender por experiência direta. Decisões mais críticas tomadas em organizações tem conseqüências que se propagam por todo o

5 sistema e se estendem por anos ou décadas. Decisões na área de desenvolvimento de produto tem conseqüências de primeira ordem na área de marketing e de produção; investimentos em novos equipamentos e processos influenciam a qualidade por uma década ou mais. A promoção de funcionários para cargos de liderança influencia a estratégia e o clima organizacional por vários anos. Círculos de Causalidade (Feedbacks) Organizações evoluem ou desaparecem em conjunto com mudanças que ocorrem nos seus ambientes e a administração estratégica dessas organizações requer um entendimento deste contexto. Devemos pensar sobre essas mudanças como círculos e não linhas substituindo a idéia de causalidade mecânica. A é causa de B, por exemplo - pela idéia de mútua causalidade, que sugere que A e B podem definir-se um ao outro como consequência de pertencerem ambos ao mesmo sistema de relações circulares. A realidade é feita de círculos, mas nós só vemos em linhas retas, e é aí que começam nossas limitações ao raciocínio sistêmico. Uma das reações a essa fragmentação do raciocínio é a linguagem que utilizamos. A linguagem modela a percepção e o que vemos depende do que estamos preparados para ver. O Segredo do crescimento de uma cidade, por exemplo, não se baseia em uma causa simples, mas no processo de desvio-ampliação. O argumento a esse tipo de processo é de que a evolução tanto da natureza quanto da sociedade, bem como processos de feedback que produzem mudanças que se tornam fora de proporção em relação ao "chute inicial ou incidente que as ativou Por exemplo, quando enchemos um copo de água, nós atuamos dentro de um sistema de regulagem de água, que envolve cinco variáveis: o nível desejado de água; o nível de água atual; a diferença entre os dois níveis; a posição de registro e o fluxo de água. Essas variáveis estão organizadas em círculos de relações de causa e efeito, chamadas PROCESSO DE FEEDBACK, o qual opera continuamente a fim de trazer a água ao nível desejado: Ao encher um copo d água, existe um processo de feedback que faz com que se regule a posição do registro, que ajusta o fluxo e altera o nível de água. O objetivo do processo é fazer com que o nível de água suba até a posição desejada.

6 Sistemas de Apoio à Decisão - aula 9 Simulação Dinamica Introdução Diagramas Causais Diagramas de Senge Equações Implementação em Stella Casos particulares: Avaliação de alternativas Situações caóticas Introdução Dinamica de sistemas foi criada por Jay Forrester (MIT) Utilizada no modelo Limites do Crescimento Popularizada com o aparecimento de Stella Inspiração para Peter Senge The Fifth Discipline Diagramas Causais Desenvolvidos a partir de descrições verbais dos problemas Passos: Identificação das variáveis Identificação das relações de dependência e polaridade positiva- variáveis variam no mesmo sentido negativa- variáveis variam em sentido inverso

7 Variáveis fundamentais: variáveis de nivel-acumulações variáveis de taxa- fluxos Unidades de medida das variáveis de taxa= variáveis de nivel por unidade de tempo Estruturas base dos diagramas- ciclos de retroacção Decisão»Acção»Estado»Informação»Decisão Ciclos de retroacção fundamentais: ciclos positivos ciclos negativos ciclospositivo-negativos ciclos negativos de segunda ordem (dão origem a situações caóticas) Diagramas de Senge Inspirados no trabalho de Donella Meadows Representam principios sistémicos: remédios que falham crescimento e sub-investimento tragédia dos comuns escaladas ciclos virtuosos tratamento de sintomas erosão de objectivos limites do crescimento

8 Equações Equação central em dinamica de sistemas L(t+dt)=L(t)+dt (RI (t-dt,t)-ro(t-dt,t)) onde dt=intervalo de integração L=variável de nivel RI= taxa de entrada RO= taxa de saida Equações Exemplo para ciclo positivo-negativo POP (t+dt)= POP t + dt* (NASC-MORT) NASC=POP*FERT MORT=POP/ESP-VIDA FERT= ESP-VIDA= 60 POP o= 100 Implementação em Stella Base- construção de um diagrama Escrita de equações facilitada Possibilita definição de funções de forma gráfica Casos Particulares Selecção de politicas Estratégia- conjunto de valores para variáveis de taxa Variáveis de impacte- variáveis de nivel Compressão de séries cronológicas em indices (vectores em escalares) Selecção utilizando métodos de decisão com critérios multiplos

9 Caos principais métodos de análise: diagramas de fase- graficar evolução simultanea de variáveis de estado (geram diferentes tipos de atractores) diagramas de Poincaré- graficar variáveis de estado em t e t-1 REFERÊNCIAS DE BASE Cellier, F., Continuous Systems Simulation, Springer, Berlin, 1990 Forrester, J., Principles of Systems, MIT Press, Cambridge, 1968 Hannon, B. e M. Ruth, Dynamic Modeling, Springer, New York, 1994 Revista System Dynamics Review, John Wiley Link de links