CAPÍTULO 2 TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS LEYES DE LOS SISTEMAS


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1 CAPÍTULO 2 TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS LEYES DE LOS SISTEMAS 2.0 Aislamiento. Reduccionismo. Como lo mencionamos en el capítulo 1, en el procedimiento tradicional de la ciencia existe, entre otras características, una manera muy particular de estudiar los fenómenos. Galileo lo llamó resolución: consiste en aislar el objeto de estudio, de tal manera que sólo se tienen en cuenta las variables fundamentales, las cuales lo explicarán en su totalidad. La física clásica, así como la química y otras ciencias lograron encontrar los tipos de fenómenos que permitían este tratamiento. Un ejemplo es el péndulo ilustrado en la figura 1.1 (Cap. 1). Otro buen ejemplo es el movimiento, estudiado por Galileo, de un proyectil lanzado horizontalmente. La gráfica 2.1 muestra este caso 1. Una esfera pequeña es lanzada desde una mesa, mediante un fuerte impulso horizontal, con velocidad. La esfera describe una parábola durante su caída. Esta parábola es el resultado de dos movimientos independientes: uno horizontal, uniforme, cuyo componente de velocidad es igual a la velocidad adquirida mediante el impulso inicial, en ausencia de fricción ( ), y otro vertical equivalente a la caída libre, sin fricción, de la esfera. Puede demostrarse que la distancia total s recorrida desde el punto en el cual la esfera fue impulsada hasta su posición final es: 1 G. Holton: Introducción a los conceptos y teorías de las ciencias físicas, pgs

2 Lanzamiento horizontal de una esfera Fig. 2.1 en donde, como se indicó, es la velocidad con que sale la esfera debido al impulso inicial y el tiempo utilizado en llegar a dicha posición. En este análisis sólo se ha tenido en cuenta el tiempo, la velocidad inicial y la constante gravitacional (es decir la aceleración que la fuerza de atracción de la tierra ejerce sobre la esfera). Ninguna otra influencia es considerada. A esto se le llama reduccionismo en el lenguaje moderno de la ciencia y es una de las herramientas más poderosas para el desarrollo del conocimiento científico. Aclaremos el término. El primer paso es aislar el fenómeno del resto del universo: Galileo supuso que la única influencia válida en el movimiento del proyectil era el efecto de la tierra; ninguna otra influencia fue incluida e incluso el análisis es realizado en el vacío. El siguiente paso es estudiar en detalle las diferentes variables, en forma independiente. En otras palabras, subdividir el problema total, en subproblemas, reduciendo así su complejidad. Cada subproblema será resuelto y si no es

3 posible, entonces se subdividirá de nuevo, tantas veces como sea necesario hasta encontrar subproblemas resolubles. Cuando todas las componentes se hayan explicado, entonces se habrá solucionado el problema original. Cómo podríamos llevar a cabo este procedimiento para estudiar una familia? Será que la consideración independiente de sus partes: el padre, la madre, cada uno de los hijos, nos podrá explicar la complejidad de esta unidad social? En química los procesos reduccionistas son claros. Si queremos explicar la formación de la sal (cloruro de sodio, ), por ejemplo, la siguiente reacción química indica el proceso: Lo anterior puede realizarse en un laboratorio, en donde se aíslan las diferentes sustancias del resto de influencias del universo. Cerramos el sistema sodio, ácido clorhídrico. En biología podemos tomar como ejemplo el estudio de una célula animal. Esta se separa del resto del organismo y podemos describirla con base en sus componentes (ver figura 2.2). De hecho es posible establecer diferencias entre éstas células y las vegetales. En psicología es común aislar a los individuos en laboratorios y someterlos a diferentes estímulos con el fin de sacar conclusiones generales sobre reacciones, respuestas y comportamientos ante diferentes situaciones. Descartes ( ), en su conocido libro El discurso del método describe el segundo y tercer precepto del método para adquirir conocimiento correcto, así:

4 El segundo, dividir cada una de las dificultades que exami- y como se requi- nase en tantas partes como fuera posible riese para su mejor resolución. Estructura de una célula animal típica: 1. Nucleolo, 2. Núcleo, 3. Ribosoma, 4. Vesícula, 5. Retí- culo endoplasmático rugoso, 6. Aparato de Golgi, 7. Citoes- liso, 9. queleto (microtúbulos), 8. Retículo endoplasmático Mitocondria, 10. Vacuola, 11. Citoplasma, 12. Lisosoma. 13. Centriolo. Tomado de: Fig. 2.2 El tercero, conducir ordenadamente mis pensamientos, co- y fáciles de conocer menzando por los objetos más simples para ascender poco a poco, como por grados, hasta el co- incluso, un nocimiento de los más complejos, suponiendo, orden entre los que no se preceden naturalmente 2. 2 R. Descartes: El discurso del método, pg. 45.

5 Esto indujo a los hombres de ciencia a buscar elementos básicos a partir de los cuáles se pudiera construir todo el conocimiento de las diferentes ramas de la ciencia. Por ejemplo, en física se consideraba que la parte fundamental a la cual se reducían todos los objetos era el átomo 3. En química, la molécula (o el mol según el caso) es la parte fundamental de los procesos químicos. En biología, la célula es el equivalente al átomo en la física. En sociología el individuo, la familia o la sociedad y en forma similar en otras áreas del conocimiento humano. Escuchemos a Poincaré analizando esta idea cuando se refiere a los hechos que son de interés para el científico (los hechos simples por oposición a los complejos): Pero dónde están los hechos sencillos? Los científicos han tratado de hallarlos en dos extremos: en lo infinitamente grande y en lo infinitamente pequeño. El astrónomo los ha hallado debido a que las distancias de las estrellas son inmensas, tanto que cada una de ellas aparece sólo como un punto y las diferencias cualitativas desaparecen, y porque un punto es más sencillo que un cuerpo que tiene forma y cualidades. El físico por otra parte, ha visto los fenómenos elementales en la división imaginaria de los cuerpos en átomos infinitamente pequeños ya que las condiciones del problema, que sufre lentas y pequeñas variaciones cuando pasamos de un punto a otro del cuerpo, puede considerarse como constante dentro de cada uno de estos pequeños átomos. De manera similar el biólogo ha sido conducido instintivamente a considerar la célula como más interesante que el animal completo, y los hechos han comprobado que tiene razón, dado que las células que pertenecen a los más diversos organismos tienen más simili- 3 Actualmente se habla de la cuerda como la parte fundamental de la materia.

6 tudes, para aquellos que pueden reconocerlas, que los organismos mismos. El sociólogo está en una posición más complicada. Los elementos, que para él son los seres humanos, son muy disímiles, muy variables, muy caprichosos, en otras palabras demasiado complejos en sí mismos. Por lo tanto su historia no se repite. Cómo entonces seleccionar el hecho interesante de su repetición? Un método es la selección de hechos y en concordancia nuestro primer cuidado debe ser seleccionar uno. Muchos se han propuesto ya que el terreno está en disputa. Casi cada tesis social propone un nuevo método, que sin embargo su autor se cuida de aplicar, de tal manera que la sociología es la ciencia con el mayor número de métodos y los menores resultados El concepto de modelo. Una primera idea es la de un modelo como una representación simplificada de un fenómeno real. Pero otra forma de verlos es la suposición de cómo es la realidad. Así, se cree que los científicos estudian la naturaleza pero lo que en general hacen es construir modelos de la naturaleza. Los ejemplos que hemos dado es una corroboración de este hecho. Por qué se recurre a ellos? La ciencia estudia fenómenos complejos, fenómenos que no son fáciles de explicar sin un estudio profundo. Se hace necesario simplificarla y esto se logra a través de los modelos. Estos nos permiten darle sentido a los fenómenos observados en términos que son familiares para nosotros (es decir para aquellas personas que puedan conocer el significado de tales términos). También son medios para predecir el futuro 5. 4 H. Poincaré: Science and Method. P M. Mitchel Op.Cit., p.210.

7 Existe un tipo de modelos que tiene gran trascendencia: los modelos ideales. Cuando nos refiramos a la teoría de la complejidad ampliaremos un poco más este tópico. 2.1 Mecanicismo. Poco tiempo después de la muerte de Descartes, en 1687 Newton publica su famosa obra Principios matemáticos de la filosofía natural, popularmente conocidos como los Principia. En esta obra se explican las leyes fundamentales que rigen el movimiento en cualquier parte del Universo: es la mecánica celeste. Partícula, movimiento y fuerza: con estos tres conceptos los fenómenos del universo pueden ser descritos. Esta tendencia a explicar los fenómenos naturales a partir de la mecánica newtoniana se conoce con el nombre de mecanicismo. Así la presión de un gas se explica por los choques de las moléculas que lo componen contra las paredes del recipiente que lo contiene, y la temperatura del mismo depende de la velocidad con que se mueven. Hamilton explica la óptica (el estudio de los rayos luminosos) no mediante la geometría, que fue la matemática utilizada para tal fin antes de 1827, sino mediante un análisis matemático riguroso, pasando del concepto de la óptica de rayos a la óptica ondulatoria, cambiando la geometría por el álgebra y el análisis. El mecanicismo tuvo como consecuencia inmediata que los estudios sobre los fenómenos relacionados con los seres vivos, los organismos, no estuvieran en las investigaciones fundamentales de la física. Como dicen A. Rapoport 6 : 6 A. Rapoport: Mathematical Aspectos of General Systems Analysis, p. 88 en J. A. Litterer: Organiztions. Ver biliografía.

8 En la actualidad el concepto de organismo ha sido siempre fundamental en biología. Su exclusión de la física marcó el comienzo de la ciencia física moderna. Esta exclusión fue necesaria para liberar a la física de la mano muerta de la filosofía aristotélica con su énfasis en los determinantes teleológicos de búsqueda de metas del movimiento. En este marco de referencia, los filósofos explicaban la caída de una piedra por la naturaleza de la piedra y el ascenso del humo por la naturaleza del humo. Rapoport destaca cómo en la visión Aristotélica son fundamentales las causas finales: los cuerpos se mueven de acuerdo a su naturaleza, tienden hacia ciertos lugares. Esto se conoce con el nombre de teleología. Por su parte Galileo enfatiza las causas eficientes. Las disciplinas relacionadas con los seres vivos trataron de explicar los fenómenos que estudiaban mediante el mecanicismo. Para dar este paso, Descartes separa la mente del cuerpo: ahora el cuerpo podía considerarse como una máquina. De la física se pasa a otras áreas del conocimiento. En sociología, John Locke ( ) comparaba el estado de equilibrio de los átomos de un gas en reposo con el comportamiento de los individuos en una sociedad estable. Lo importante era descubrir las leyes naturales que regían dicho comportamiento para poder gobernar, en lugar de imponer leyes para forzar un cierto equilibrio social. En psicología, Theodor Fechner ( ) desarrolló la sicofísica en la cual propuso leyes del comportamiento humano similares a las leyes de la física. Se habló de la ley de la atracción de comunidades (a semejanza de la ley de atracción universal de las masas) estableciendo que la atracción que se ejercen entre dos poblaciones separadas por una

9 distancia de tránsito entre ellas igual a d, es proporcional al producto de las poblaciones (número de habitantes) dividido por el cuadrado de la distancia d que las separa. Otro importante ejemplo en psicología es considerar el comportamiento humano únicamente como resultado de respuestas a estímulos. El universo se consideró como un gigantesco reloj. Esta metáfora del reloj permeó todas las ciencias. Por esta época fueron construidos ingenios prodigiosos que podían imitar incluso movimientos humanos complejos, cuyo mecanismo interno era estructuralmente similar al de un reloj. Un excelente ejemplo de mecanicismo es el pato de Vaucanson, ingeniero e inventor francés. La figura 2.3 es un esquema de dicho ingenio. Este pato graznaba, caminaba, comía y hacía la digestión de alimentos que le suministraban 7. Otra característica fundamental de esta mecánica, es la de que el tiempo no tiene dirección, es decir, pasado, presente y futuro están referidos a un instante dado y no a un concepto absoluto. Nada pasa, en la validez de los resultados, cuando en sus ecuaciones se cambia por 8. El principio de reversibilidad en física implica que los fenómenos físicos, y por lo tanto todos los fenómenos naturales, deben ser reversibles: en un sistema dado podemos pasar de un estado inicial a uno estado final y luego regresar al estado inicial sin necesidad de utilizar 7 De automatas_en_la_historia.htm 8 Para ampliar el tema remitimos al lector al APÉNDICE, literal A.2.1.

10 El pato de Vaucanson Fig. 2.3 ningún tipo de energía diferente a la generada por el mismo sistema. Los desarrollos logrados han constatado la validez de este principio. La reversibilidad es la base del determinismo científico, fundamental para la consideración de leyes en la naturaleza. Este determinismo puede reducirse a la siguiente consideración: si se conocen las condiciones iniciales de un fenómeno, es posible conocer con exactitud su situación posterior, en cualquier instante de tiempo, con total precisión. De acuerdo con esto, es posible, conociendo la situación actual de un ser vivo dado, predecir con exactitud su evolución? Para Laplace el problema es sólo de dominar un inmenso número de variables y conocer sus valores. Pero esto puede, aunque sólo sea en la imaginación, ser resuelto:

11 Debemos entonces considerar el estado actual del universo como un efecto de su estado anterior y como la causa de uno que le seguirá. En un instante cualquiera una inteligencia que pudiera comprender todas las fuerzas que animan la naturaleza y las situaciones respectivas de los elementos que la componen una inteligencia lo suficientemente amplia como para someter estos datos al análisis abarcaría en la misma fórmula los movimientos de los grandes cuerpos del universo y los del átomo más liviano; para ella nada podría ser incierto y el futuro, así como el pasado estaría presente ante sus ojos. La mente humana nos ofrece, en la perfección que ha sido capaz de darle a la astronomía, una débil idea de tal inteligencia. Sus descubrimientos en mecánica y geometría, adicionales a la de la gravedad universal le han permitido comprender en la misma expresión analítica los estados pasados y futuros del sistema del mundo 9. Sin embargo surgen reacciones en contra de esta visión de mundo. En 1859 Charles Darwin entregaba su obra fundamental, El origen de las especies, en donde hacía un profundo estudio de la evolución de los seres vivos en nuestro planeta. La teoría de la evolución fue aceptada desde un principio (no así la teoría de la selección natural). Lo importante es subrayar que, según Darwin, los procesos de evolución de la vida son irreversibles, no puede devolverse. Incluso siempre ha sido evidente que los seres vivos envejecen, no vuelven a estados anteriores de juventud. Y son innumerables los procesos que tienen esta característica de irreversibilidad. Sin embargo la consideración del tiempo como un fenómeno reversible persiste. Incluso Einstein dijo una fa- 9 P. S. de Laplace: A Philosophical Essay on Probabilities. P. 13.

12 mosa frase: el tiempo es una ilusión, para poder excluir al tiempo del proceso de irreversibilidad. Y esta no fue la única reacción en contra. En el siglo XVIII, como crítica al paradigma reduccionista-mecanicista, en la cual los seres humanos y la sociedad se explican de manera mecánica como sistemas perfectamente predecibles, surge un movimiento conocido como romanticismo liderado por un grupo de intelectuales especialmente filósofos y artistas que criticaron duramente esta manera de pensar 10. El universo y el hombre no podían ser entendidos como una máquina. El universo, la naturaleza y el hombre se encuentran conectados y hacen parte de un todo orgánico no mecánico y vivo. Las nociones de relación, desarrollo y proceso son las claves para comprender el mundo, reemplazando así la noción mecanicista de función 11, esa actividad particular que tiene cada órgano o sistema. De alguna manera, la mirada se volvía hacia el pensamiento griego. Veamos algo al respecto. 2.2 Holismo. La concepción del mundo que tenían los griegos, contrasta fuertemente con la visión reduccionista y mecanicista que acabamos de describir. Los filósofos de la Grecia antigua creían que el universo era un todo integrado y que lo que acontecía en él era fruto de las diferentes interconexiones de los elementos que lo formaban. La palabra griega holos significa todo, entero, total Se destaca el romanticismo nacido en Alemania e Inglaterra, iniciado en la literatura pero que se extendió rápidamente a todo el pensamiento intelectual de la época. 11 Función implica diseño. 12 Hay dos palabras griegas relacionadas con holismo: holos (todo, entero, total, organizado) y holón (ser todo y parte al mismo tiempo: viene de holos y on, parte de).

13 En primer lugar, la tesis de que la tierra era el centro del universo (teoría geocéntrica diferente a la de la ciencia actual que es heliocéntrica, es decir, con el sol como centro del sistema planetario del que hacemos parte), tenía como fundamento destacar la importancia del hombre como la obra más perfecta de la creación. Este hecho además, estaba de acuerdo con la experiencia cotidiana de saber que la tierra está en reposo y que son los planetas (el sol, la luna, etc.) los que giran alrededor de ella. La materia estaba formada por tierra, agua, aire y fuego, los cuatro elementos fundamentales. El planeta tierra tenía entonces cuatro esferas compuestas por estos elementos puros que la rodeaban en el orden descrito. El movimiento de los cuerpos obedecía a una tendencia natural a ocupar la esfera del elemento que poseían en mayor grado. Así, un leño tiende a caer (la primera esfera) por que su composición mayor es tierra. Cuando lo quemamos, el humo tiende a subir, ya que su mayor componente es el fuego, buscando, pues, esta esfera superior. Las cenizas, por estar compuestas principalmente de tierra, deben caer. Los planetas están contenidos en esferas, que es el sólido perfecto y se mueven en círculos alrededor de la tierra, por ser esta figura geométrica la más perfecta del plano. La última esfera era la del empíreo: la esfera celestial, suprema (ver figura 2.4). La música está íntimamente relacionada con la matemática: la matemática es el lenguaje de la naturaleza,

14 Concepción griega del cosmos Fig. 2.4 enseñaba (y demostraba) Pitágoras. Los sonidos armónicos siguen proporciones expresables por fracciones de números enteros. Las esferas de los planetas, al girar, producen sonidos debido a la fricción con el éter, la materia incorrupta y eterna que llena el universo. Las distancias de los planetas entre sí deben seguir las mismas reglas de la armonía. El hombre sólo encuentra su sentido real como parte de la sociedad. Aristóteles decía que así como la mano sólo puede asir cuando forma parte del cuerpo, el hombre sólo

15 es un ser superior cuando está integrado a la sociedad. Era tan importante la visión global, que cuando algún fenómeno de la naturaleza no concordaba con ella, se consideraba que este era un hecho sin importancia. Primaba la teoría sobre la realidad. Un caso que ya destacamos en el capítulo 1, cuando hablamos de la experimentación como característica fundamental de la ciencia, era el de la caída de los cuerpos. Según la física Aristotélica, un cuerpo más pesado debía caer más rápido que uno liviano, ya que, al estar compuesto de tierra, la tendencia a su lugar natural debía ser mayor que la de uno más liviano, con menos elemento tierra. Más aún, si el peso de uno de ellos era el doble del otro (doble contenido del elemento tierra), aquel debía caer dos veces más rápido que éste 13. No cabe ninguna duda de que jamás se observó tal comportamiento en la caída de los graves. Sin embargo, tal anomalía no fue tenida en cuenta y la ley de Aristóteles primó hasta la aparición de Galileo Galilei. El mundo sublunar era imperfecto. Cuando alcanzara la perfección este comportamiento se corregiría. Esta concepción del movimiento era de tipo teleológico: como ya se indicó, la caída se explicaba por la naturaleza de la piedra así como la elevación del humo por la naturaleza del humo: ellos debían ocupar su lugar natural en el mundo. Como podemos ver, la concepción del cosmos en la antigua Grecia era un todo. Cosmología, artes, matemáticas, sociología, política eran partes que sólo se comprendían como un todo. Esta concepción global del mundo recibe el nombre de holismo. Aún durante la Edad Media (que termi- 13 En el APÉNDICE literal A.2.2 puede verse la manera como se puede refutar a Aristóteles, con sus propios argumentos, mediante un sencillo análisis matemático.

16 na hacia el siglo XV) esta manera de ver el mundo en forma integrada tuvo su dominio. La fusión entre el dogma cristiano y el pensamiento Griego propendieron por un universo gobernado por las enseñanzas de Cristo, enseñanzas de carácter universal y que explicaban todos los procesos y fenómenos de la naturaleza, tanto física como humana. No olvidemos que el filósofo más importante en este período fue Aristóteles. A mediados del siglo XVI nace Galileo Galilei. En su famoso libro Discorsi e dimostrazione matematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla mecanica (1638) da relevancia fundamental al experimento como método para aceptar o refutar la veracidad de un hecho. Son muy conocidas sus críticas a la física Aristotélica. Como se indició en el capítulo 1, los experimentos de Galileo eran de diversa índole: desde la comprobación física (Aristóteles sostenía que un cuerpo más pesado que el agua no podía flotar; Galileo hacía flotar agujas de hierro demostrando el error del Estagirita) hasta los sorprendentes experimentos mentales. A partir de este momento la ciencia experimental inicia un largo y fructífero recorrido. El experimento implica, de alguna manera, un aislamiento del fenómeno para poderlo controlar. No cabe duda que es a través de Galileo que la visión reduccionista se consolida como el método científico por excelencia. Desde la perspectiva de los cuatro tipos de causas, Aristóteles indicaba que aunque la comprensión del universo sólo era posible bajo la consideración total de ellos, para la filosofía práctica la causa más importante era la causa final. Esta visión se considera antropomórfica, ya que presume que si bien el ser humano puede conocer las causas finales, no tiene sentido exigir que el universo funcione bajo

17 el mismo principio. La reacción fue el mecanicismo, que considera como fundamental las causas eficientes. 2.3 La teoría general de sistemas. Gracias a los excelentes resultados de este proceder del pensamiento científico, todas las demás ciencias (química, biología, economía, sociología, psicología como lo hemos ilustrado anteriormente), empezaron a utilizarlo, en muchas ocasiones con extraordinarios resultados. Sin embargo, y específicamente en le caso de la ciencias humanas, se notó cierta deficiencia cuando se trataron de explicar algunos fenómenos. Como desarrollos teóricos de gran éxito podemos citar: En física: la búsqueda del elemento fundamental (el átomo, los bariones, los quarks...). En economía: la economía de la firma, la microeconomía. En sociología: estudios empíricos del hombre, la familia, la sociedad. En psicología: la física social de Fechner; la teoría del comportamiento de Skinner. En el campo ambiental: el estudio y descripción de los extremos cambios climáticos en diferentes períodos geológicos (cambio de la polaridad de la tierra, períodos glaciales, calentamiento global...). Como fenómenos cuya explicación escapaba al procedimiento tradicional y que necesitaron enfoques alternativos, podemos señalar: En física: la enorme complejidad de la acción simultánea de varios cuerpos; las ecuaciones de Maxwell.

18 En economía: la explicación del comportamiento del mercado, los problemas del desempleo, las crisis económicas de las naciones. En sociología: las ideas globalistas de Comte ( Cómo conectar la secuencia de conocimientos que van desde la astronomía hasta la sociología?), las relaciones entre las instituciones sociales, políticas, religiosas y educativas. En psicología: la teoría de la percepción, la formación de la personalidad. En biología: la explicación de la vida, la explicación, a partir de la genética, del surgimiento de la moral y la ética. El método experimental se fundamenta en el dato. Los datos están allí para que sean desvelados y estudiados y así inferir teorías. De un mismo dato pueden surgir varias direcciones dependiendo del conocimiento y formación de quien lo analice. De este modo, se inicia la especialización del conocimiento. Hasta el siglo XII la educación en la edad media 14 se hacía a través de las escuelas bien fueran monacales (de las abadías), episcopales (anexas a las catedrales) o palatinas (de la corte). Ya en algunas de ellas la enseñanza tenía tres grados: 1) leer, escribir, nociones elementales de latín vulgar, comprensión sumaria de la Biblia y de los textos litúrgicos; 2) estudio de las siete artes liberales (trivium: gramática, retórica, dialéctica; quadrivium: aritmética, geo- 14 Abarca el período entre los años 476 (caída del Impero Romano de occidente) y 1453 (caída del Imperio Romano de Oriente: Imperio Bizantino).

19 metría, astronomía, música); 3) estudio profundo de la sagrada escritura. La Universidad se inicia partir del siglo XIII. En sus comienzos la formaron sindicatos, muy diferente a la asociación libre entre maestros y alumnos que rigió a las escuelas. La investigación se apoyaba en dos pilares: razón y fe. Dos facultades dominaban el conocimiento: la facultad de artes liberales (trivio y cuadrivio) y la facultad de teología, a la cual se accedía luego de realizar los estudios en la de artes liberales 15. El conocimiento era integral. Con las ideas de Galileo estas instituciones sufren un cambio fundamental; pasa de las facultades a los departamentos, seccionado el conocimiento en partes especializadas: física, química, medicina, artes, sociología etc., cada una con sus propias subdivisiones. Se deja que la síntesis del saber la haga el individuo; él será responsable de la integración de los conocimientos adquiridos. El enfoque holístico es definitivamente abandonado. Esta nueva manera de percibir el mundo, obligó a los investigadores a considerar, fundamentalmente, aquellos fenómenos que permitieran cierto aislamiento del medio en el cual se desarrollaban. Como lo ilustramos con la caída de los graves, estudiada por Galileo, ésta podía ser comprendida a partir del cuerpo en consideración, de la fuerza que la tierra ejercía sobre él y de la altura en que era dejado libre. No era necesario tener en cuenta los demás efectos que el resto del universo pudieran ejercer sobre el móvil en cuestión. Cuando los investigadores se enfrentaban a problemas en los cuales las interacciones con el medio eran más fuertes, sólo les quedaba la alternativa de reducir drásticamente el significado real de su modelo o reali- 15 G. Reale y D. Antiseri: Historia del pensamiento filosófico y científico, Tomo I Pgs

20 zar el estudio ya no en el plano científico (al estilo de Galileo) sino en el filosófico o en el especulativo. Consideremos, por ejemplo un problema de producción en una línea de ensamble. No están saliendo el número de productos, que se espera, deben generarse. Los expertos en producción observan una baja productividad en los obreros. Deciden utilizar sus conocimientos en tiempos y movimientos para mejorarla. Exigen, además, cierto nivel de producción o de lo contrario el salario del obrero que no lo cumpla será disminuido (sistema de producción a destajo). Lo que se ha hecho es cerrar el sistema productivo y limitarlo a métodos de trabajo y producción del obrero. Una forma reduccionista, lineal, de expresar (definir) la situación es la indicada en la figura 2.5. Baja producción mejora métodos de producción mejor producción Pensamiento lineal respecto a la producción Fig. 2.5 Pero esto puede mirarse desde otra perspectiva. En el caso que nos ocupa el clima organizacional del área de producción no es el más favorable; los obreros sienten que el ambiente de trabajo es tenso, sin motivación para realizar sus labores. Esto se debe a que la administración está enfrentando dificultades financieras lo cual se refleja en toda la organización. Una manera sistémica de enfrentar este problema de producción es incluir estos factores en su estudio y solución. La figura 2.6 es un ejemplo más acorde con la situación descrita.

21 De acuerdo con la figura 2.6 el ambiente laboral es influido por la situación financiera e influye en la producción ; ésta a su vez afecta a los métodos de trabajo y a la situación financiera. Por su parte los métodos de trabajo afectan a la producción. No se tiene un punto por donde empezar, como en la figura 2.5. De ahí la complejidad que este tipo de situaciones trae consigo. Al Situación financiera Ambiente laboral Métodos de trabajo Producción Enfoque sistémico (no lineal) de la producción Fig. 2.6 aislar (cerrar) el sistema, reducimos la situación al ciclo (lazo de retroalimentación): producción métodos de trabajo y lo que es peor, lo linealizamos : nos olvidamos de que algunos elementos pueden ser afectados por sí mismos. Obviamente en la visión no lineal también hay un cierre. El sistema se ha aislado de gran parte del mundo de los negocios. Pero este cierre incluye una parte externa importante: la situación financiera, que, desde el punto de vista de la figura 2.6, es la que más pesa en el estudio de este problema. Esta parte externa es la que se denomina ambiente (o entorno) del sistema, concepto que se tratará en otra parte de esta obra.

22 Este enfoque hace que dos fuerzas presionen para que se presente un cambio en la manera de adquirir el conocimiento. Algunos autores opinan que se están agotando los fenómenos que pueden ser estudiados mediante la técnica del aislamiento. Cada vez son más complejos los fenómenos que estudiamos (existen más interrelaciones con otros fenómenos). Por otra parte, hay necesidad de darle un cierto sentido a todo el saber acumulado por el hombre, a este saber fragmentado. En cierta forma, es la necesidad de volver a ese conocimiento holístico, aristotélico que daba tanto sentido a la vida. Su ausencia es posible que explique, al menos en parte, la tendencia a aferrarnos a ideologías que tratan de explicarnos a fuerza de doctrina, lo que nuestros conocimientos no pueden darnos a fuerza de razón. Es cierto que hay muchos fenómenos que son explicables por la mera interrelación de sus partes. Por complejo que sea un reloj, es posible comprender su funcionamiento total a partir de cada uno de los elementos que lo conforman. Esto explica porqué un relojero puede repararlos cuando se dañan. Un excelente ejemplo es el pato de Vaucanson: bate sus alas, toma agua, digiere grano y defeca, pero todo es explicable a partir de la interrelación de sus partes (figura 2.3). Pero existen otros fenómenos en los cuáles este tipo de análisis no es conveniente. En estos casos las partes aisladas no son suficientes para la comprensión del todo; ni siquiera ellas y sus interrelaciones. Existe un lazo tan estrecho entre partes, interrelaciones y todo, que la escisión no es posible. Tal es el caso, por ejemplo de los problemas estudiados por las ciencias sociales. En éstas, no es conveniente definir las partes (o subsistemas) para luego armar, como en un rompecabezas, el sistema total. La consi-

23 deración global, holística, debe primar; y es el todo el que debe definir las partes. Este es uno de los temas centrales de las metodologías de sistemas a discutir en capítulos posteriores. De nuevo utilizando a Aristóteles, esta visión holística rescata las causas finales como fundamentales, pero con una óptica diferente a la original. Norbert Wiener llamó a los sistemas cibernéticos, sistemas teleológicos: sistemas orientados a un fin. Estos fines pueden ser predeterminados por humanos o por las leyes de la naturaleza. Lo dicho explicaría por qué es posible analizar sin mayor dificultad el ejemplo del péndulo, pero la situación equivalente para el caso de la familia, es claramente más compleja, más difícil de considerar. En 1937 L. Von Bertalanffy presentó oficialmente la idea de una Teoría General de Sistemas. Su característica general es considerar el estudio de un fenómeno, no mediante la apreciación de hechos aislados, componentes del fenómeno en cuestión, para luego sintetizarlos todos y explicarlo mediante la aglomeración de esas partes, sino mediante la consideración total del fenómeno, tratando de encontrar leyes y relaciones que permitan su comprensión sin recurrir a estudios particulares 16. Como destacaba Bertalanffy el enfoque clásico de la ciencia en áreas tales como la química, la biología, las ciencias sociales y en general, cualquier aspecto del conocimiento humano, ha consistido en explicar los fenómenos mediante el estudio de elementos particulares (enzimas y compuestos químicos, sensaciones elementales, individuos 16 Un excelente compendio de algunos de los trabajos de Bertalanffy se encuentra en: L. Von Bertalanffy: General Systems Theory.

24 libres) con la esperanza que, al poner juntos tales elementos, se pueda explicar el fenómeno total (célula, mente, sociedad). A este respecto Ashby escribía 17 : En la actualidad la ciencia se encuentra en una encrucijada. Durante dos siglos ha explorado sistemas que son intrínsecamente simples o susceptibles de ser analizados en componentes simples. El hecho de que un dogma como varíense los factores de a uno por vez haya podido aceptarse durante un siglo, demuestra que los científicos estaban absolutamente dedicados a investigar sistemas que permitieran el uso de ese método, pues con frecuencia resulta prácticamente imposible aplicarlo a sistemas complejos. Sólo luego de los experimentos realizados por Ronald Fisher en suelos agrícolas, en la década del 20, se advirtió claramente que hay sistemas complejos en los que no puede aplicarse el método de variar los factores uno por uno, pues estos sistemas son tan dinámicos e interconectados que la alteración de una variable actúa inmediatamente como causa de variación de otras, de muchas otras, quizás. Queremos destacar que aquí estamos hablando de consideraciones globales de fenómeno en estudio, no de un perfeccionamiento en los procesos lógicos deductivos. Estamos hablando, pues, del concepto de sistema. Por el momento no existe una Teoría General de Sistemas sino una colección de conceptos generales, principios, metodologías, técnicas y problemas relacionados con los sistemas. Por ello se hace necesario distinguir de cuál teoría de visión general estamos hablando. La original se conoce como Teoría General de Sistemas y se refiere a las ideas de Bertalanffy y sus seguidores. Otros desarrollos 17 R. Ashby: Introducción a la cibernética, pg

25 tales como la Cibernética de Wiener, la dinámica de sistemas de Forrester, la teoría de autómatas celulares, la teoría de fractales, la teoría del caos, la teoría de los sistemas autopoyéticos, la teoría de la complejidad, por citar algunos, forman parte de esa amalgama de conceptos conocidos como teoría de sistemas. Muchos consideran que esta situación riñe contra toda la conceptuación que hemos expuesto respecto a una teoría de sistemas y no hace más que corroborar el hecho de su imposibilidad. Tal vez en ello haya algo de verdad. Pero no debemos olvidar que en la historia de la ciencia esta situación ha antecedido a las grandes síntesis. La teoría del campo marco unificador de la electricidad, el magnetismo, la gravedad y la luz fue muy posterior a la generación de teorías específicas en cada una de estas áreas. Incluso antes de ella, se dieron ideas unificadoras previas como fue el caso de la teoría de Maxwell de los campos magnéticos. 2.4 El concepto de sistema. En el diccionario nos definen sistema (entre otras acepciones) como: un conjunto de cosas que, ordenadamente relacionadas entre sí, contribuyen a determinado objeto (función) 18. Esta definición, de carácter muy general, no es de mucha utilidad cuando queremos utilizarla en el desarrollo de una teoría de los sistemas, es decir, como lenguaje objeto. Es necesario aclarar previamente que no es posible dar una definición de sistema que, como tal, satisfaga al mundo científico. Cuando definimos, la definición debe decirnos lo 18 Existe otra acepción de este término: propiedad(es) del todo que no poseen las partes. Esto tiene que ver con la emergencia de los sistemas, tema que se tratará en detalle más adelante.

26 que la cosa es, pero además, lo que no es. Citemos a Poincaré en su libro Science and Method (p. 133): Lo fundamental de cada parte de una definición es distinguir el objeto definido de la clase de otros objetos cercanos. La definición no podrá ser comprendida hasta que no se hayan identificado, no sólo el objeto definido sino los objetos cercanos de los cuales debe ser distinguido, hasta que no se haya logrado identificar la diferencia, y se haya indicado explícitamente las razones por las cuales se ha dicho esto o aquello en la definición dada. Si consideramos una de las definiciones de sistemas más conocidas: un sistema es un conjunto de elementos interrelacionados que cumplen una función, por exclusión aquellos conjuntos que no estén interrelacionados y no tengan una función, no serán sistema. Difícilmente se puede encontrar en la naturaleza y en la sociedad elementos que no cumplan con esta definición, lo cual implica que prácticamente todo sea un sistema. Con respecto al tipo de sistema que la teoría general de sistemas trata de considerar, hagamos la siguiente distinción. Para dos técnicos igualmente expertos en motores de automóviles, la descripción de un motor específico será, sin duda, aceptablemente igual. Bajo esta idea, podemos considerar que el motor es un sistema. Igual ocurre con el sistema planetario y el sistema nervioso humano por citar dos casos concretos. Es posible diferenciar lo que es un sistema nervioso, de lo que no lo es. Pero para el caso del automóvil, aunque bajo un concepto técnico la diferenciación es clara, para el uso del automóvil la situación es bien distinta. Aquí pueden darse múltiples percepciones: el automóvil como medio de transporte; el automóvil como

27 signo de estatus social; el automóvil como elemento deportivo Ninguna de estas formas de considerar su uso es mejor que otra. Todas pueden ser igualmente válidas, todas pueden considerarse como sistemas y por lo tanto, no habrá un sistema único que pueda describirlas. Adelantándonos un poco a la profundización de estos conceptos, los cuales serán considerados en el capítulo referente a metodologías blandas diremos que para estos casos, que corresponden a los llamados sistemas de la actividad humana no es posible decir que existe un sistema ; el sistema aquí es un constructo mental. Estos tipos de sistemas tienen la característica de tener objetivos, propósitos (y no una función determinada). En el capítulo anterior hicimos referencia a los conceptos y elementos no definibles para poder establecer una teoría formal. Pusimos como ejemplo el punto, la línea y el conjunto. Pero esto es posible si la teoría en cuestión es abstracta. No tendría sentido recurrir a estas intuiciones para el caso de las ciencias naturales, tal como se indicó en el capítulo 1. Pero si aceptamos que los sistemas no existen, para el caso de los sistemas de la actividad humana, entonces podríamos decir, como idealización mental, que el concepto de sistema es indefinible. De todas maneras es posible proponer una definición operativa cuando no es posible dar una definición nominal 19. Aquellas se basan en las operaciones que deben ser realizadas para obtener lo definido. El ejemplo más sencillo es la definición de longitud. Definirla en forma nominal no es posible. Sin embargo, todos los científicos están de 19 Es decir, exclusivamente referida a lo que un nombre o cosa es. En muchas ocasiones es necesario remitirse a definiciones en las cuales la semántica juega un papel primordial.

28 acuerdo en que la pregunta cuál es la longitud de un bloque? es, para todos los casos prácticos idéntica a cuál es la diferencia entre los números que figuran en las dos marcas de un metro que coinciden con las esquinas adyacentes del bloque? 20 Este es el camino que tomaremos para dar una definición de sistema. Siguiendo a Beishon 21 : Un sistema es un conjunto de al menos dos elementos. Este conjunto es de interés para alguien. El conjunto hace algo (tiene propósito). La adición o sustracción de elementos modifica radicalmente el conjunto inicial. De acuerdo con esta definición, una mesa podría ser un sistema; posee elementos (patas, clavos, tablas ) interrelacionados (mediante leyes físicas y elementos mecánicos y químicos). El que haga algo podría interpretarse como la función, es decir, la finalidad para la cual fue hecha la mesa. Tal vez la persona interesada pueda ser un cliente y es claro que cualquier parte que se retire altera la mesa original. La teoría general de sistemas no tiene interés en este tipo de sistemas. Nos interesan aquellos fenómenos que, de acuerdo con Ackoff, son todos que no pueden ser divididos en partes independientes. Y esto lo establece la diferencia entre propósito y función. En general los sistemas que nos interesan tienen metas, objetivos, propósitos e ideales. La meta, en una situación 20 Holton: Introducción a los conceptos y teorías de las ciencias físicas. pg Beishon Systems, Open University Press, pg. 11.

29 particular, es un resultado preferido que puede ser obtenido en un intervalo específico de tiempo. Por su parte el objetivo es un resultado preferido que no puede ser obtenido en un intervalo específico de tiempo, pero sí en un intervalo mayor. El ejemplo típico es el estudiante que busca ganar cada año (sus metas) para lograr el objetivo final: su grado de bachiller. Sin embargo esta graduación podría ser una meta de un objetivo mayor: obtener un título profesional. Un propósito se asimilaría a un objetivo pero que no puede lograrse plenamente. El propósito podría ser graduarnos para obtener una vida mejor, pero este concepto sólo es posible conseguirlo parcialmente. Un ideal sería una especie de objetivo que no puede alcanzarse en ningún período de tiempo pero al cual podemos acercarnos continuamente. En nuestro ejemplo el ideal podría ser la felicidad. Las definiciones anteriores se refieren a un tipo de sistema que Ackoff llama sistemas intencionados 22. Estos sistemas poseen la capacidad de elegir entre diferentes metas y tienen la particularidad de poder decidir. Los sistemas a los que haremos referencia en la presentación de este texto son sistemas que poseen por lo menos un elemento con capacidad de voluntad: hablaremos, pues salvo indicación específica o evidente por el contexto de lo discutido de sistemas intencionados. Por otra parte el término función se refiere a un resultado predeterminado, a un diseño: un reloj tiene como función indicar la hora, para eso fue fabricado. No puede, en ningún momento, decidir no marcar el tiempo; no podemos decir, entonces, que tenga como propósito dar la hora. Repeti- 22 Ackoff distingue entre intencional (purposive) e intencionado (purposeful). Los sistemas intencionales son diseñados; los intencionados se adaptan, tienen conciencia.

30 mos: los sistemas que son de nuestro interés son los intencionados. La mesa o el reloj) no son, por esta razón, sistemas que llamen nuestra atención. En 1954 Kenneth Boulding (Economista), Anatol Rapoport (Biomatemático), Ralph Gerald (Fisiólogo) y Ludwig Von Bertalanffy (Biólogo) crean la Sociedad para la investigación de sistemas generales (Society for General Systems Research, SGSR). El programa de esta sociedad tenía como objetivos: Desarrollar los sistemas teóricos aplicables en más de un departamento tradicional del conocimiento: sus funciones principales son: (1) investigar los isomorfismos de los conceptos, leyes y modelos en diversos campos y ayudar para obtener transferencias útiles de un campo a otro; (2) crear el ambiente favorable para el desarrollo de modelos teóricos adecuados en los campos donde falten; (3) minimizar la duplicación del esfuerzo teórico en campos diferentes; (4) promover la unidad de la ciencia mejorando las comunicaciones entre científicos Isomorfismo. Los isomorfismos son equivalencias estructurales entre dos fenómenos. Debemos distinguirlos de las analogías que son similitudes de comportamiento o de forma. Si una niña juega con su muñeca y la regaña, le cambia su pañal y le da biberón, ella acepta una similitud de forma entre la muñeca y un bebé de verdad; es una analogía. Lo correcto es que la deje, después de cierto tiempo, en algún sitio. Pero si esta niña cree que se trata de un bebé real, entonces el caso es patológico y requiere tratamiento psiquiátrico: ve una similitud estructural entre la muñeca y el bebé, donde sólo existe una analogía. 23 L. Von Bertalanffy: General Systems Theory, Pg. 13.

31 La relación que existe entre la red de carreteras de una región y el mapa que las representa es un buen ejemplo de isomorfismo: son estructuralmente equivalentes. Las distancias a escala del mapa son las distancias reales así como su posición en el espacio. El término inicialmente se aplicó a las estructuras matemáticas. Cuando intentamos copiar la forma como en medicina se estudia un paciente, con la manera como se enfrenta una situación compleja en la administración utilizamos analogías. Los médicos auscultan, preguntan, ordenan exámenes, hacen juntas en casos difíciles, diagnostican y formulan. Algo similar se puede hacer en la administración de una empresa. Pero son evidentes las limitaciones que tiene tal comparación. Es útil, pero no es, en ningún momento, un isomorfismo. La similitud no es de fondo (estructural); es sólo de forma, de proceso. Las leyes, en la ciencia son isomorfismos: la ley de la caída de los graves es válida para todo tipo de cuerpo Sistema cerrado. Sistema abierto. Para una comprensión de los sistemas y sus propiedades, el concepto de sistema abierto es de primordial importancia 25. Se entiende por sistema termodinámico aquella parte del universo que se aísla para su estudio. Se pueden distinguir 24 Para conocer un poco más sobre el tema, ver el APÉNDICE numeral A En la ciencia clásica el universo está compuesto por materia y energía. Es conocida la estrecha relación que existe entre estos dos conceptos. La visión modera agrega el concepto de información como parte integral de la naturaleza. Para este trabajo, consideraremos la materia, la energía y la información como los elementos a ser tenidos en cuenta para las definiciones de sistema aislado, cerrado y abierto.

32 tres tipos de sistemas relacionados con estos sistemas termodinámicos: Sistema aislado. Es aquel que no intercambia ni materia, ni energía, ni información con su ambiente. Tal es el caso de un gas confinado en un recipiente de paredes rígidas y completamente aislado térmicamente. Sistema cerrado 26. Puede intercambiar energía e información pero no materia con su ambiente. Por ejemplo un recipiente que contiene agua a temperatura por encima de la temperatura ambiente y no está aislado térmicamente. En cierta forma podemos considerar como sistema cerrado el planeta tierra: existe un intercambio de calor entre ella y el resto del universo y, exceptuando los meteoritos que caen en ella, no hay intercambio de materia 27. Sistema abierto. Existe intercambio de materia. Puede también intercambiar energía o información con el ambiente. Son los más comunes. La célula, los órganos, los organismos, por sólo citar algunos ejemplos del campo biológico, son ejemplos de sistemas abiertos. Podemos indicar que fue Galileo quien le dio trascendencia al concepto de sistema cerrado, como lo vimos al inicio de este capítulo. Es el fundamento del reduccionismo. 26 O parcialmente aislado. 27 Las dos únicas formas de energía que un sistema puede dar o recibir sin que exista transferencia de materia son el calor y el trabajo. También la información se puede transmitir sin necesidad de transferencia de materia.

33 La primera ley del movimiento de Newton dice: Todo cuerpo material persiste en su estado de reposo o movimiento uniforme (no acelerado) en línea recta, sólo si no actúa sobre él una fuerza resultante (no equilibrada).en este enunciado nada actúa sobre el cuerpo; el sistema está completamente aislado. En los sistemas aislados la suma de todos los tipos de energía permanece constante, aunque las energías del sistema puedan tomar distintas formas en el transcurso del tiempo. Esto es lo que ocurre, por ejemplo, en las colisiones de cuerpos perfectamente elásticos 28. De acuerdo con estas definiciones, lo que hizo Galileo en el estudio del péndulo, por ejemplo, fue definirlo como un sistema aislado. Queremos resaltar que de cierta forma, los sistemas aislados no son comunes en la naturaleza, por no decir que no existen. Son concepciones mentales que facilitan el estudio de fenómenos complejos. Los sistemas cerrados y los abiertos existen en forma abundante en la naturaleza. A la teoría general de sistemas le interesa los sistemas abiertos; los sistemas aislados y los cerrados han sido ampliamente estudiados y utilizados por la ciencia tradicional. Fue Bertalanffy quien llamó la atención de la importancia de los sistemas abiertos para la teoría general de sistemas. Aquí lo que es considerado como sistema intercambia con el medio que lo rodea materia, energía e información. Por ejemplo, en biología los organismos vivos pueden considerarse esencialmente como sistemas abiertos: se mantienen en una interacción constante con su ambiente, intercambiando energía, materia e información, construyendo y re- 28 Para una explicación de este tipo de choque véase el APÉN- DICE numeral A.2.4.