Metodología de Optner

Stanford Optner. Análisis de sistemas para la resolución de problemas empresariales e industriales

Etapas de la metodología de análisis de sistemas según S. Optner:

1. Identificación de los síntomas.
2. Determinación de la relevancia del problema.
3. Definición del objetivo.
4. Revelación de la estructura del sistema y de sus elementos defectuosos.
5. Determinación de la estructura de posibilidades.
6. Búsqueda de alternativas.
7. Evaluación de las alternativas.
8. Selección de la alternativa.
9. Elaboración de la solución.
10. Aceptación de la solución por el colectivo de ejecutores y directivos.
11. Puesta en marcha del proceso de implementación de la solución.
12. Gestión del proceso de implementación de la solución.
13. Evaluación de la implementación y de sus consecuencias.

El problema se define como una situación en la que existen dos estados: uno se denomina existente y el otro, propuesto. El estado existente se representa por el sistema existente; el estado propuesto, por un sistema hipotético o propuesto. En cada estado hay un conjunto de objetos, propiedades y relaciones unidos en un proceso. Cada estado puede describirse como un sistema. Para pasar del estado existente al propuesto, el conjunto existente de objetos, propiedades y relaciones debe modificarse. Un cambio en los objetos puede significar un cambio de una pieza de equipo, no de grupos de personal; un cambio en las propiedades puede adoptar la forma de un aumento de la cantidad de personal; un cambio en las relaciones puede indicar una nueva distribución de responsabilidades.

El problema se caracteriza por lo desconocido que contiene y por la condición. Puede haber una o muchas áreas de lo desconocido. Lo desconocido puede ser determinable cualitativamente, pero no cuantitativamente. Una característica cuantitativa puede ser un rango de estimaciones que representan el estado supuesto de lo desconocido. Clásicamente, las incógnitas son cantidades que deben hallarse. Por ello, la definición de una incógnita en términos de otra puede resultar contradictoria o redundante. Las incógnitas solo pueden expresarse en términos de lo conocido, es decir, de aquello cuyos objetos, propiedades y relaciones están establecidos. Lo conocido se define como una cantidad cuyo valor está determinado.

El estado existente (el sistema existente) puede contener tanto lo conocido como lo desconocido; esto significa que la existencia de lo desconocido puede no impedir la capacidad del sistema para funcionar. El sistema existente es, por definición, lógico, pero puede no satisfacer la restricción. Así pues, el funcionamiento del sistema por sí mismo no constituye el criterio definitivo de lo bueno, ya que algunos sistemas que funcionan de manera ideal pueden no asegurar la consecución de los objetivos. La definición de los objetivos solo puede darse en términos de requisitos del sistema. Los requisitos del sistema se establecen mediante la condición, que define los objetos y las propiedades en sus relaciones adecuadas.

Los requisitos del sistema son el medio de fijar afirmaciones unívocas que determinan el objetivo. Aunque los requisitos del sistema se establecen en términos de objetos, propiedades y relaciones, los objetivos pueden definirse en términos del estado deseado. Los objetivos y el estado deseado para un conjunto dado de requisitos del sistema pueden coincidir plenamente. Si son diferentes, se dice que los requisitos representan el sistema deseado. En general, los objetivos se identifican con el sistema deseado.

La distancia entre el sistema existente y el sistema deseado constituye lo que se denomina problema. El objetivo de las acciones consiste en minimizar la distancia entre el sistema existente y el propuesto. La conservación o la mejora del funcionamiento del sistema se identifica con la distancia entre el estado existente y el deseado. La conservación del estado existente se define como la capacidad de mantener la salida del sistema dentro de los límites prescritos. La mejora del estado del sistema se define como la capacidad de obtener una salida superior o adicional a la que se obtiene en el estado existente.

La solución establece de qué modo se cubrirá la distancia entre el estado existente y el deseado. La solución es, por tanto, el relleno entre el estado existente y el deseado, que efectúa la transformación de un estado en otro. La solución describe la diferencia existente entre los dos estados en términos de objetos, propiedades y relaciones. Además, define el modo en que debe introducirse dicho relleno para obtener el estado propuesto. La solución se implementa mediante la gestión por retroalimentación, compuesta por un modelo de salida, una verificación de correspondencia y un modelo de acción.

La solución del problema se realiza mediante un proceso de aprendizaje. El aprendizaje se define como una acción cognitiva resultante de estímulos. La cognición abarca un amplio espectro de actos intelectuales, uno de los cuales es el reconocimiento de patrones presentes o futuros. El reconocimiento se logra mediante la aplicación de un criterio a la salida. La cognición es una de las funciones fundamentales cuya ejecución es necesaria para cubrir la distancia entre el sistema existente y el deseado. Otras funciones que se ejecutan en el aprendizaje son la formulación del medio mediante el cual se produce la transformación de un estado del sistema en otro, así como la formulación de una idea que indique a priori de qué modo puede obtenerse el estado deseado mediante cambios en los objetos, propiedades y relaciones existentes.

Una formulación exitosa del problema puede equivaler a la «mitad» de su solución. Por ello, el especialista en análisis de sistemas presta especial atención a la evaluación lo más temprana posible de los parámetros, propiedades y relaciones del problema dado. No siempre es posible incorporar al problema objetivos «ya hechos»; por ejemplo, los objetivos expresados por alguien pueden resultar insuficientes. Más aún, el especialista en análisis de sistemas solo puede aceptar un objetivo que se le proponga si, como resultado de la formulación del problema, descubre que este carece de redundancia o contradicción. El problema «resuelto a medias» como resultado de la formulación no es un problema realmente resuelto, pero su formulación significa que los elementos principales del problema están adecuadamente definidos y relacionados. La formulación del problema se denomina también su definición.

Las operaciones iniciales de formulación del problema tienen como objetivo: 1) elaborar una formulación inicial del problema; 2) analizar esta formulación en relación con las distintas partes del problema; 3) analizar los hechos relativos al problema; y 4) la precisión general de la formulación inicial del problema. En las investigaciones iniciales, al separar lo conocido de lo desconocido, se procura dotar de sentido la formulación inicial del problema.

El reflejo simétrico de la formulación del problema es la elaboración de la definición del objetivo. El término objetivo se utiliza para describir el resultado que debe alcanzarse. El objetivo puede adoptar una forma que exija la consecución de un máximo (o mínimo) cuya magnitud aún debe determinarse, o bien la forma de la fijación de un rango de valores dentro del cual debe encontrarse la solución. En todos los casos, el objetivo es el resultado deseado de la actividad.

La combinación de los objetivos que establecen el rumbo y las relaciones coercitivas que limitan los objetivos constituye la restricción bajo la cual se inicia el estudio del problema. La restricción es la suma de reglas, disposiciones y principios rectores, establecidos personalmente o desde el exterior, que definen los límites del problema. Cada problema debe tener una restricción determinable. La compatibilidad del objetivo y las relaciones coercitivas es esencial. Sin acuerdo sobre las restricciones, resulta inverosímil que haya acuerdo sobre las soluciones. Carece de sentido hablar de «solución» si los grupos interesados en la situación no son capaces de ponerse de acuerdo sobre el problema o la restricción.

Cuando el especialista en análisis de sistemas establece la condición del problema, fija los límites de la investigación del problema y, por consiguiente, los límites de la restricción. En sentido matemático, las condiciones pueden definirse como suficientes, redundantes o contradictorias; no pueden adoptar otras formas.

Una condición es redundante si contiene elementos innecesarios. Los elementos innecesarios pueden ser aquellos que tienden a provocar pérdidas. La condición también puede contener una contradicción. Un elemento contradictorio es aquel que está estrechamente vinculado con otro, de modo que si uno es verdadero, el otro debe ser falso. La consecuencia de una condición contradictoria es la falta de concordancia de las partes del problema entre sí y, por tanto, su oposición mutua.

La condición suficiente se cumple si las relaciones coercitivas son compatibles con el objetivo propuesto y el objetivo está definido de forma adecuada a los requisitos del sistema. La suficiencia presupone exactitud y dispone de todo lo necesario para satisfacer el requisito sin carencias ni excesos.

Los problemas cuya estructura está mal definida se «resuelven» generalmente mediante la aceptación sin demostración de valoraciones relativas, y no absolutas. Los problemas de gran amplitud, los problemas cuyas soluciones dependen de cosas aún no desarrolladas, y los problemas en los que se plantean hipótesis sobre la integración de sistemas aún indeterminable en la situación existente, son problemas con estructura mal definida.

Al formular (o plantear) el problema, el especialista en análisis de sistemas debe realizar los siguientes trabajos: en primer lugar, describir de qué modo fue detectado el problema; en segundo lugar, establecer por qué se considera un problema; en tercer lugar, distinguirlo de un «síntoma» de algunos problemas adyacentes; en cuarto lugar, dar definiciones operacionales de las consecuencias indeseadas del problema. El especialista en análisis de sistemas cometerá un error gravísimo si, al formular el problema, propone soluciones o establece causas. La preparación de la formulación del problema tiene ante todo el propósito de situar el problema en el centro de la atención. En la fase de formulación del problema no se plantea ningún requisito respecto a las hipótesis. Para asegurar el control sobre el problema, es deseable disponer de hechos lógicamente coherentes y claramente destacados.

La investigación de los aspectos históricos del problema tiene ciertos fundamentos. El momento en el que el problema se hizo evidente por primera vez puede constituir un testimonio valioso. Permite vincular el problema con acciones precedentes susceptibles de identificación. En ocasiones es importante determinar la circunstancia que engendró el problema.

Unos mismos fenómenos pueden no ser interpretados como problemas por todas las personas. Por ello, es necesario establecer lo razonable que determina el contenido del fenómeno como problema. Los fenómenos en el mundo de los negocios, las instituciones gubernamentales y militares pueden definirse como problemas si tienden a frustrar las expectativas de obtener beneficios o a reducir la eficiencia de las acciones. Sin embargo, algunos problemas no evidentes pueden ser predichos exclusivamente mediante métodos analíticos. En los casos en que los problemas no son evidentes, la alteración del funcionamiento del sistema no se produce de inmediato, pero se torna posible.

En la resolución de un problema, la primera tarea consiste en determinar el conjunto de objetos que deben analizarse. El conjunto de objetos tomado como un todo constituye una alternativa. La evaluación de las alternativas es el medio de selección de soluciones u objetivos. Una solución particular del problema puede obtenerse mediante muchos procedimientos alternativos. Las alternativas pueden tener o no aspectos cuantitativamente determinables. Por ejemplo, el número de personas o el número de piezas de equipo de una alternativa son cuantitativamente determinables. El tipo de mercado, el grado de influencia del mercado o la localización del mercado pueden ser solo parcialmente determinables cuantitativamente. La existencia de alternativas presupone la capacidad de elegir entre dos o más soluciones aceptables. El contenido de las alternativas son las condiciones bajo las cuales puede hacerse una elección.

Las suposiciones son formulaciones sobre lo que se cree acerca del estado de un objeto, una propiedad o una relación. Las proposiciones son hipótesis o postulados. Si las proposiciones son falsas, las suposiciones son falsas y la condición del problema es contradictoria. Las suposiciones se utilizan para hacer frente a realidades difíciles que tienden a destruir el procedimiento de resolución del problema. Si las suposiciones no alteran, en la alternativa dada, el nivel de riesgo o la relación coste-eficiencia, son una parte útil y esencial del problema. Las suposiciones imponen al especialista en análisis de sistemas la carga de asegurar la coherencia.

La suposición permite deducir la existencia de un hecho desconocido con certeza a partir de la existencia de otros hechos conocidos.

El criterio es el medio mediante el cual se miden o seleccionan las alternativas. El criterio obliga al especialista en análisis de sistemas a demostrar la lógica de sus preferencias. El criterio indica el logro relativo de la alternativa en términos de otras medidas, tales como el tiempo, el coste o la eficiencia. El criterio es el estándar con cuya ayuda puede emitirse un juicio sobre la ventaja relativa de la elección.

El riesgo es una medida de la exposición potencial a deficiencias. Un riesgo alto puede caracterizarse también por una baja probabilidad estadística, aunque la medida exacta del riesgo no siempre puede determinarse cuantitativamente. Para describir el riesgo en problemas complejos de carácter cuantitativo-cualitativo se utiliza el término «incertidumbre».

En este uso, el término «incertidumbre» significa la verosimilitud relativa de un evento realmente ocurrido. El riesgo o la incertidumbre pueden manifestarse a lo largo de todo el proceso de resolución del problema. El riesgo aumenta si, por ejemplo, los criterios son intrínsecamente inadecuados para medir lo que con ellos se mide. El riesgo también crece si las suposiciones aceptadas como verdaderas resultan falsas. El riesgo puede surgir como característica dominante de una alternativa elegida debido a errores no tenidos en cuenta en la retroalimentación de la salida con la entrada.

Una alternativa se define como una de dos o más posibilidades sujetas a elección. Para que una alternativa sea tomada en consideración, debe ser una solución potencial aceptable del problema planteado. En el caso de que las alternativas sean comparables, se establece la diferencia entre ellas. Si no son comparables, se establece en qué no lo son. Conforme a esta definición, las alternativas pueden diferir en grado o en tipo.

Existen dos formas generales de alternativas: alternativas funcionalmente diferentes o alternativas operacionalmente diferentes. La forma funcional de la alternativa puede demostrarse con un velero y un avión monomotor, que pueden definirse como soluciones alternativas de un mismo problema. La forma operacional de las alternativas puede ilustrarse con tres versiones alternativas de un mismo diseño de automóvil, fabricadas para resolver un mismo problema. Las alternativas funcionales se distinguen por los medios de resolución de los problemas. Las alternativas operacionales se distinguen por los modos en que los objetos, las propiedades y las relaciones se agregan en un sistema. Las alternativas se evalúan según su necesidad total de recursos y su coste, así como según el beneficio esperado. La definición de alternativas puede tener como objetivo la maximización, la minimización o la optimización de la eficiencia del sistema.

En matemáticas y estadística se utiliza la regla según la cual en un mismo momento solo puede maximizarse o minimizarse lógicamente una única valoración. Esta regla se aplica con igual fuerza a los problemas mixtos cuantitativo-cualitativos. Es inverosímil, por ejemplo, que el tiempo y el coste de resolución de un problema puedan minimizarse sin que se deteriore la eficiencia del sistema. Puede maximizarse un objeto y optimizarse otros, que se acercarán a sus estados ideales posibles bajo la condición de máximo de ese único objeto, pero sin alcanzarlos. El óptimo significa lo mejor en el sentido de «todo considerado». No significa «lo mejor de todo». Puede significar las condiciones más favorables que contribuyen a la consecución de un objetivo dado. Los óptimos pueden percibirse como tan «favorables» que el especialista los describa como «ideales», «excelentes» o «los mejores de todos». Sin embargo, esta condición es a posteriori y no forma parte de la construcción de alternativas.

En la mayoría de los casos, el máximo y el mínimo de la solución del problema pueden ser desconocidos; por consiguiente, el óptimo también será desconocido. Estas consideraciones muestran que puede construirse un ejemplo de una alternativa que tendrá un máximo o mínimo no demasiado útil. En los casos en que el especialista en análisis de sistemas carece de comprensión del valor absoluto de cada alternativa, puede hallar una serie de valoraciones que permitan describir la solución del problema.