13 May 2014

Systems Science - SEBOK (17)

This Knowledge Area (KA) provides a guide to some of the major developments in systems science which is an interdisciplinary field of science that studies the nature of complex systems in nature, society, and engineering. This is part of the wider systems knowledge which can help to provide a common language and intellectual foundation; and make practical systems concepts, principles, patterns and tools accessible to systems engineering (SE)

Topics

Each part of the Guide to the SE Body of Knowledge (SEBoK) is divided into KAs, which are groupings of information with a related theme.

Systems Science brings together research into all aspects of systems with the goal of identifing, exploring, and understanding patterns of complexity which cross disciplinary fields and areas of application. It seeks to develop interdisciplinary foundations which can form the basis of theories applicable to all types of systems, independent of element type or application; additionally, it could form the foundations of a meta-discipline unifying traditional scientific specialisms.

An article on the History of Systems Science article describes some of the important multidisciplinary fields of research of which systems science is composed.

A second article presents and contrasts the underlying theories behind some of the system approaches taken in applying systems science to real problems.

People who think and act in a systems way are essential to the success of both research and practice. Successful systems research will not only apply systems thinking to the topic being researched but should also consider a systems thinking approach to the way the research is planned and conducted. It would also be of benefit to have people involved in research who have, at a minimum, an awareness of system practice and ideally are involved in practical applications of the theories they develop.

History of Systems Science

This article is part of the Systems Science Knowledge Area. It describes some of the important multidisciplinary fields of research comprising systems science in historical context.

Systems science, is an integrative discipline which brings together ideas from a wide range of sources which share a common systems theme. Some fundamental concepts now used in systems science have been present in other disciplines for many centuries, while equally fundamental concepts have independently emerged as recently as 40 years ago (Flood and Carson 1993).

The “Systems Problem”

Questions about the nature of systems, organization, and complexity are not specific to the modern age. As International Council on Systems Enginneering (INCOSE) pioneer and former International Society for System Sciences (ISSS) President John Warfield put it, “Virtually every important concept that backs up the key ideas emergent in systems literature is found in ancient literature and in the centuries that follow.” (Warfield 2006) It was not until around the middle of the 20th Century, however, that there was a growing sense of a need for, and possibility of a scientific approach to problems of organization and complexity in a “science of systems” per se.

The explosion of knowledge in the natural and physical sciences during the 18th and 19th centuries had made the creation of specialist disciplines inevitable: in order for science to advance, there was a need for scientists to become expert in a narrow field of study. The creation of educational structures to pass on this knowledge to the next generation of specialists perpetuated the fragmentation of knowledge (M’Pherson 1973). This increasing specialization of knowledge and education proved to be a strength rather than a weakness for problems which were suited to the prevailing scientific methods of experimental isolation and analytic reduction. However there were areas of both basic and applied science that were not adequately served by those methods alone.

The systems movement has its roots in two such areas of science: the biological-social sciences, and a mathematical-managerial base stemming first from cybernetics and operations research, and later from organizational theory.

Biologist Ludwig von Bertalanffy was one of the first to argue for and develop a broadly applicable scientific research approach based on Open System Theory (Bertalanffy 1950). He explained the scientific need for systems research in terms of the limitations of analytical procedures in science.

These limitations, often expressed as emergent evolution or "the whole is more than a sum of its parts”, are based on the idea that an entity can be resolved into and reconstituted from its parts, either material or conceptual:

This is the basic principle of "classical" science, which can be circumscribed in different ways: resolution into isolable causal trains or seeking for "atomic" units in the various fields of science, etc.

He stated that while the progress of "classical" science has shown that these principles, first enunciated by Galileo and Descartes, are highly successful in a wide realm of phenomena, but two conditions are required for these principles to apply:

The first is that interactions between "parts" be non-existent or weak enough to be neglected for certain research purposes. Only under this condition, can the parts be "worked out," actually, logically, and mathematically, and then be "put together." The second condition is that the relations describing the behavior of parts be linear; only then is the condition of summativity given, i.e., an equation describing the behavior of the total is of the same form as the equations describing the behavior of the parts These conditions are not fulfilled in the entities called systems, i.e. consisting of parts "in interaction" and description by nonlinear mathematics. These system entities describe many real world situations:populations, eco systems, organizations and complex man made technologies.

The methodological problem of systems theory is to provide for problems beyond the analytical-summative ones of classical science (Bertalanffy 1968, pp. 18-19).

Bertalanffy also cited a similar argument by mathematician and co-founder of information theory Warren Weaver in a 1948 American Scientist article on “Science and Complexity”. Weaver had served as Chief of the Applied Mathematics Panel at the U.S. Office of Scientific Research and Development during WWII. Based on those experiences, he proposed an agenda for what he termed a new “science of problems of organized complexity”. Weaver explained how the mathematical methods which had led to great successes of science to date were limited to problems where appropriate simplifying assumptions could be made.

What he termed “problems of simplicity” could be adequately addressed by the mathematics of mechanics, while “problems of disorganized complexity” could be successfully addressed by the mathematics of statistical mechanics. But with other problems, making the simplifying assumptions in order to use the methods would not lead to helpful solutions. Weaver placed in this category problems such as, how the genetic constitution of an organism expresses itself in the characteristics of the adult, and to what extent it is safe to rely on the free interplay of market forces if one wants to avoid wide swings from prosperity to depression. He noted that these were complex problems which involved “analyzing systems which are organic wholes, with their parts in close interrelation.”

These problems-and a wide range of similar problems in the biological, medical, psychological, economic, and political sciences-are just too complicated to yield to the old nineteenth century techniques which were so dramatically successful on two-, three-, or four-variable problems of simplicity. These new problems, moreover, cannot be handled with the statistical techniques so effective in describing average behavior in problems of disorganized complexity [problems with elements exhibiting random or unpredictable behaviour].

These new critical global problems require science to make a third great advance,

An advance that must be even greater than the nineteenth-century conquest of problems of simplicity or the twentieth-century victory over problems of disorganized complexity. Science must, over the next 50 years, learn to deal with these problems of organized complexity [problems for which complexity “emerges” from the coordinated interaction between its parts]. (Weaver, 1948)

Weaver identified two grounds for optimism in taking on this great challenge: 1) developments in mathematical modeling and digital simulation, and 2) the success during WWII of the “mixed team” approach of operations analysis, where individuals from across disciplines brought their skills and insights together to solve critical, complex problems.

The importance of modeling and simulation and the importance of working across disciplinary boundaries have been the key recurring themes in development of this “third way” science for systems problems of organized complexity.

Problemas en la implantación de un ERP (41)

Los problemas que se pueden ocasionar en la implementación de un ERP son:

1- Lentitud a la hora de implementar un ERP

Las compañías han creado islas de información, varios sistemas que operan o manejan diferentes segmentos del negocio. Todos estos sistemas que en su mayoría son independientes requieren mantenimiento; el costo operativo y administrativo de hacerlo, la mayoría de las veces en una forma redundante, es mayor que el de implementar otro sistema nuevo. La mayoría de las compañías fracasan al implementar los sistemas ERP porque esperan beneficios financieros diferentes a los que el paquete ofrece propiamente. En otras ocasiones se tratan de implementar sistemas que aunque parecen muy innovadores no cumplen con el perfil de sus necesidades características de un desarrollo de implementación.

Falta de un equipo de administración del cambio, falta de comunicación con todos los niveles del organigrama, falta de capacitación suficiente y pobre dimensionamiento de equipo son algunos de los problemas tradicionales de los proyectos de implementación de un ERP.

2- Costos Ocultos

Los diferentes software disponibles en el mercado son increíblemente caros, además, se debe de tener en cuenta los costos de capacitación del personal, adquisición de un servidor y redes adecuadas al ERP y la cantidad de información, bases de datos, pérdidas en productividad durante la implementación, adquisición de equipo de cómputo adecuado, pérdidas por reestructuración, análisis de los datos del ERP, consultoría, mantener personal especializado, implementación continua de equipos, depresión post ERP, etc. Estos costos pueden llegar a alcanzar hasta un millón de dólares, e incluso no funcionar en la empresa y convertirse en una pérdida total.

Otros costos a tener en cuenta serían: Costos de software, Costo de Hardware, Costo de mantenimiento, Costo de oportunidad por fallas del sistema y Costo de actualizaciones periódicas del sistema.

3- Falta o insuficiencia de planificación de un ERP

Una implementación será más complicada a medida que el conjunto de gente que está involucrada no esté convencida que la labor que desempeña resultará en un beneficio común, mientras menos habilidad tengan, y su disposición al trabajar en equipo. Antes de iniciar un proyecto, es importante crear dos equipos: el equipo de implementación que estará formado por 1) usuarios “expertos” es decir, gente que tiene conocimiento a profundidad de los procesos de su área, 2) jefes de módulo, cuyo cargo les permite tomar decisiones en relación con cambios en los procesos de un departamento dado. El segundo equipo es el equipo de administración del cambio (que suele integrarse de personal del departamento de recursos humanos o relaciones industriales) que transmita lo que está sucediendo, cambios y decisiones que se tomen, así como también deben ser catalizadores del cambio, logrando la participación de los empleados en las actividades necesarias para la implementación (como recolección de la información, pruebas de proceso, entrenamiento y puesta en marcha).

4- Falta de metodología para manejar el proyecto

Antes de iniciar un proyecto, es importante crear dos equipos: el equipo de implantación que estará formado por

1) usuarios “expertos” es decir, gente que tiene conocimiento a profundidad de los procesos de su área,

2) jefes de módulo, cuyo cargo les permite tomar decisiones en relación con cambios en los procesos de un departamento dado.

5- El input por parte de los usuarios fue incompleto

Para que los sistemas ERP trabajen de forma correcta se necesita la información de parte de los usuarios. Sin esta ningún sistema ERP por más bueno que sea no tendrá éxito a nivel organizacional. Esto quiere decir que el sistema necesita recoger información de usuarios para así manejar mejor la información y saber los puntos débiles y fuertes de la organización. Cuando no se cuenta con esta retroalimentación de información de parte del usuario hacia la organización a través del sistema ERP, la organización no llegara a saber nunca si su sistema tiene éxito o está destinada al fracaso. Es por eso que esta es una razón fundamental para llevar un sistema ERP al fracaso porque no se ven los resultados esperados.

6- Falta o insuficiencia de planificación de un ERP

Una implementación será más complicada a medida que el conjunto de gente que está involucrada no esté convencida que la labor que desempeña resultará en un beneficio común, mientras menos habilidad tengan, y su disposición al trabajar en equipo.

7- Falta de apoyo por parte de la alta gerencia.

Los altos directivos, son los primeros que deben de estar totalmente implicados en la implantación de un sistema ERP, ahora estos deben de encargarse que exista comunicación interna de cada uno de los movimientos que se vayan generando durante este proceso, para que los empleados sean participes de cada una de las etapas y se sientan, una pieza fundamental en el triunfo de la misma, y con esto, sentirán que están realizando una labor que les da sentido a sus vidas, a sus capacidades, y que llena sus expectativas de desarrollo individual. Alcanzando con esto, una coherencia entre los valores explícitos y las practicas reales.

Se debe generar y alcanzar un Desarrollo Organizacional, con el cual, la empresa podrá desarrollarse, madurar, evolucionar y/o adaptarse a los cambios. Se este concepto como: “una respuesta al cambio, una estrategia educativa compleja cuya finalidad es cambiar las creencias, actitudes, valores y estructuras de las organizaciones de tal forma que estas puedan adaptarse mejor a las nuevas tecnologías, mercados y retos así como al ritmo vertiginoso del cambio mismo”.

8- El manejo en las relaciones interpersonales

La interacción humana de una empresa es lo que marca la diferencia en el tipo de servicio o atención que se brinde a los clientes. Aunque cada día es más evidente el esfuerzo por contratar personas competentes para hacer a las empresas más eficientes, las propias características de los individuos pueden hacer que esta tarea sea muy difícil.

En un contexto más amplio cuando este tipo de fenómeno se presenta a cualquier nivel, la empresa se ve afectada. Esto se refleja en el deterioro de la calidad de sus productos, mayor cantidad de errores de trabajo pérdida de materiales. También se puede encontrar mala atención al público discusiones o riñas en el peor de los casos. El conflicto interpersonal tiende a manifestarse con otras características cuando se refiere al sector gerencial. Aquí la consecuencia del conflicto puede afectar la calidad de las decisiones y la agilidad de la gestión de los involucrados en el mismo.

Afortunadamente existen un buen número de herramientas para la solución de los conflictos que se lleguen a presentar. Así mismo también existen distintos enfoques conceptuales que abarcan un gran aspecto de alternativas, la Consejería, procesos de Sensibilización, aspectos disciplinarios, rotación de puestos, Capacitación en Comunicación, Negociación etc. No obstante cualquiera de estas, deben ser manejadas por profesionales que conozcan profundamente los procesos intra-personales e interpersonales que generan tales situaciones.

9- Las estrategias y el diseño de los procesos de negocios

Los procesos de negocio pueden ser vistos como un instructivo para hacer funcionar un negocio y alcanzar las metas definidas en la estrategia de negocio de la empresa. Hay dos tipos principales de procesos de negocio: los procesos centrales y los procesos de soporte. Si algo de esto o la estrategia de diseño de los procesos en los negocios no va bien es una causa para que los sistemas ERP fracasen.

Muchas veces los procesos resultan complejos de entender y difíciles de organizar, dado que involucran múltiples actividades, personas, departamentos, etc. La utilización de un modelo nos permite organizarlos y documentarlos con el fin de facilitar su descripción y entendimiento. Al modelar los procesos obtenemos múltiples beneficios:

• Tener una perspectiva completa del proceso de principio a fin.

• Localizar fallas, desconexiones y problemas

• Generar Soluciones a los problemas detectados

• Reducir el tiempo de ciclo

• Comunicar