Este libro tiene su génesis en uno anterior de título “Teoría General de Sistemas. Fundamentos”. La estructura original se ha conservado, aunque se ha aumentado el número de capítulos y se ha adicionado un apéndice con la intención de profundizar algunos temas más allá del objetivo fundamental. En el año 2009 se inicia un doctorado conjunto en Ciencias Ambientales entre las Universidades del Cauca, Valle y la Tecnológica de Pereira. He tenido el honor de formar parte del grupo de docentes en el módulo de "Teoría General de Sistemas". Esta oportunidad me abrió un nuevo panorama al conocer profesores de la talla de Apolinar Figueroa C., Gabriel Conde A., Jairo Roldán Ch., Enrique Peña S., los cuales aportaron nuevas inquietudes a mi formación académica.

Este es un libro texto y no pretende otra cosa. Está dirigido especialmente a los estudiantes que deban cursar, en su currículo tanto de pregrado como de postgrado, temas relacionados con la Teoría General de Sistemas (abreviaremos T.G.S.). Trata de estar al tanto de los últimos desarrollos en el campo, aunque no es una visión exhaustiva del mismo. Con respecto a su predecesor, se amplió sensiblemente el tema de la “Teoría de la Complejidad”. Se han añadido nuevos ejemplos, especialmente de campos diferentes a los de la física.

El texto consta de catorce capítulos. El primero está relacionado con una discusión inicial sobre el concepto de ciencia.

El segundo capítulo se inicia con la formalización del conocimiento científico a partir de la formalización de la matemática. Incluye, además, discusiones filosóficas sobre el tema de la ciencia desde las perspectivas de Popper, Kuhn y Feyerabend.

El tercer capítulo se relaciona con el enfoque de sistemas. En él se establece un paralelo de este enfoque con el pensamiento clásico de la ciencia, enfatizando que no se trata de una oposición sino de un complemento que nos permite conocer el mundo que nos rodea de una manera diferente.

El cuarto capítulo gira en torno al concepto de ley y de las leyes de los sistemas. Se introduce someramente el tema de la complejidad, el cual será discutido en los capítulos séptimo y octavo. Termina con una diferenciación entre los sistemas de retroalimentación utilizados en la cibernética, y los sistemas abiertos.

En el capítulo quinto se estudia el tema de la formalización de la T.G.S. Se ejemplifica con dos propuestas: una, de Bertalanffy, basada en un sistema de ecuaciones diferenciales, y otra, de Oskar Lange, soportada por una visión cibernética de los sistemas. No se trata de demostrar que existe una teoría matemática de los sistemas sino de mostrar que sí es posible tal teorización, condición fundamental para que un conocimiento pueda formar parte del saber científico. No se pretende decir que son las únicas, ni tampoco las mejores.

El capítulo sexto se refiere a la matemática de los sistemas. Se muestra cómo teorías de diversas corrientes han alimentado a la T.G.S.: la termodinámica, la teoría cuántica, la Teoría de la Información, la teoría de conjuntos difusos...

El capítulo séptimo se ocupa de las primeras teorías de la complejidad. Aunque inicialmente fueron desarrolladas para ocuparse de problemas concretos, rápidamente los investigadores notaron que su espectro podía ampliarse hacia un tratamiento matemático de la complejidad.

En el capítulo octavo se estudian las nuevas perspectivas de la Teoría de la Complejidad y sus aplicaciones en los sistemas sociales y particularmente en la administración. Hasta aquí podemos decir que se trata de los aspectos teóricos relacionados con los sistemas. Los capítulos que siguen buscan indagar la aplicación, en la práctica, de estas ideas.

El capítulo noveno estudia el concepto de metodología. Indica la importancia que las metodologías tienen cuando, por razones de falta de conocimiento, no disponemos de teorías formales que nos permitan enfrentar situaciones complejas del mundo real. Se establecen las diferencias entre metodología, método y técnica, diferencias que a veces no son claras y llevan a discusiones entre especialistas que, a menudo, traen al estudioso confusiones innecesarias para obtener un buen resultado en la práctica del enfoque de sistemas. Se utiliza la clasificación dura-blanda para diferenciar los tipos de metodologías que tienen que ver con una visión sistémica afín al pensamiento clásico de la ciencia, de aquellas en las cuales este pensamiento no es una buena guía metodológica.

El capítulo décimo presenta tres metodologías sistémicas “duras”: La programación lineal, la metodología de G.M. Jenkins (las cuatro Ms) y la metodología de J. W. Forrester. Estas metodologías se destacan por su importancia en la práctica y por los resultados positivos que han demostrado tener cuando se han aplicado bajo las condiciones para las cuales han sido propuestas.

El capítulo decimoprimero ilustra una metodología “blanda”: la Metodología de Sistemas Blandos (MSB) de P. B. Checkland, una metodología de mucha utilidad para estudiar y mejorar sistemas de la actividad humana.

El capitulo doce trata del enfoque de P. Senge presentado en su libro: La quinta disciplina, que podríamos considerar como una Dinámica de Sistemas blandos: se trata de la metodología de Forrester aplicada a los problemas de la administración.

El decimotercer capítulo muestra un ejemplo en el cual se hace necesaria una visión tanto reduccionista como sistémica. Mediante el análisis de la administración de un pequeño bosque para obtener madera en forma industrial y programada, se resaltan las características que ambos tipos de enfoque poseen para enfrentar situaciones complejas.

El último capítulo, el decimocuarto, es un vistazo a las críticas que se le han hecho a la Teoría General de Sistemas. Es un capítulo que se hace necesario incluir por honradez académica. El lector podrá sacar sus propias conclusiones. Los libros que aparecen en la bibliografía fueron los consultados para la elaboración de esta obra. Sin embargo, se incluye una lista de revistas especializadas que aunque no fueron directamente utilizadas para las citas de este texto, desarrollan temas relacionados con el mismo. Evidentemente no es exhaustiva. Para facilitar las referencias, los números de las figuras se inician con el del capítulo en que se encuentran (por ejemplo la figura 5.2 se encuentra en el capítulo 5). Situación igual ocurre para los numerales (el numeral 5.1.2.1 se encuentra en el capítulo 5) Las referencias que se refieren a los diferentes apéndices empiezan con la letra A y el número del apéndice correspondiente (por ejemplo A.7.5 corresponde al apéndice A.7).

Debo agradecer (de nuevo) a la persona que logró que este proyecto se llevara a cabo: María Liliana Herrera A. No sólo su interés en que el texto se reescribiera sino sus correcciones conceptuales e idiomáticas, y largas horas de conversación sobre estos temas fueron las motivaciones que permitieron que la obra viera la luz. Sin duda, los estudiantes interesados que he tenido en mis diversos cursos sobre T.G.S. son otra de las causas fundamentales de este trabajo. Ver alumnos que no sólo están entusiasmados con estas ideas sino que, además, generan conocimiento me obligan a tratar de dar lo mejor de mí y dejar, de alguna manera, consignada tan especial experiencia. del texto. Sus sugerencias fueron de gran importancia, particularmente las de uno de ellos. Lástima que las reglas del juego hacen que para mí queden en el anonimato. El Doctor Carlos Eduardo Maldonado también debe ser mencionado. Desde que conoció que esta obra se estaba escribiendo, siempre tuvo palabras de aliento para que la culminara.

Finalmente, y no menos importante, agradezco la revisión general que le hizo al texto el PhD Tito Morales P., profesor de la Facultad de Ciencias Ambientales de la U.T.P. y al PhD Juán Mauricio Castaño R., docente también de esta facultad, quien tomó en sus riendas las acciones pertinentes para que este texto fuera publicado. En esta edición se han corregido varios errores que aparecieron en la publicación impresa. De todas formas los errores que aún persistan, bien sea de forma o de concepto, son responsabilidad única del autor.

Carlos Alberto Ossa O.

Tabla de contenido
Prefacio

CAPÍTULO 1
CONCEPTO DE CIENCIA
1.0 La Teoría General de Sistemas
1.1 Hablemos de ciencia
1.2 Pensamiento lineal y sistémico
1.3 Ciencia privada. Ciencia pública
1.4. Resumen

CAPÍTULO 2
LA CIENCIA COMO SISTEMA FORMAL
2.0 El concepto de formalización
2.1 La formalización de la matemática
2.2 La formalización en la ciencia
2.3 Una clasificación de las ciencias
2.4 ¿Qué entendemos, entonces, por ciencia?
2.5 Consideraciones finales
2.6 Resumen

CAPÍTULO 3
LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS
3.0 Aislamiento. Reduccionismo
3.1 Mecanicismo
3.2 Holismo
3.3 El enfoque de sistemas
3.4 El concepto de sistema
3.5 Isomorfismo
3.6 Tipos de sistemas
3.7 Patrón, estructura y proceso
3.8 Ciencia, tecnología, filosofía de sistemas
3.9 Resumen

CAPÍTULO 4
LEYES DE LOS SISTEMAS
4.0 El concepto de ley
4.1 Leyes sistémicas
4.2 Complejidad y reductibilidad sistémica
4.3 Sistema retroalimentado
4.4 Resumen

CAPÍTULO 5
FORMALIZACIÓN DE LA TEORÍA
GENERAL DE SISTEMAS
5.0 Formalización y clasificación
5.1 Clasificación de los sistemas
5.2 Las leyes numéricas
5.3 Hipótesis de la T.G.S.
5.4 Resumen

CAPÍTULO 6
MATEMÁTICAS DE LA T.G.S.
6.0 Nuevos conceptos, nuevas matemáticas
6.1 Termodinámica irreversible
6.2 Teoría de conjuntos difusos
6.3 Hacia una lógica sistémica
6.4 Resumen

CAPÍTULO 7
TEORÍA DE LA COMPLEJIDAD INICIOS
7.0 Ideas generales
7.1 Teoría del caos
7.2 Teoría de fractales
7.3 Teoría de catástrofes
7.4 La mecánica cuántica
7.5 Resumen

CAPÍTULO 8
TEORIA DE LA COMPLEJIDAD
NUEVAS PERSPECTIVAS
8.0 Las nuevas teorías
8.1 Teoría de la “Multitud-antimultitud”
8.2 Autómatas celulares
8.3 Teoría de Grafos
8.4. Características básicas de los sistemas complejos
8.5. Complejidad y sistemas sociales. Administración
8.6 Resumen

CAPÍTULO 9
METODOLOGÍAS. TIPOS DE INVESTIGACIÓN
9.0 Metodología, método, técnica
9.1 Tipos de investigación
9.2 Principios básicos de una metodología sistémica
9.3 Características generales de los cuatro tipos de metodologías
9.4 Las ideas de C. W. Churchman
9.5 A guisa de ejemplo
9.6 El proyecto metodológico
9.7 Resumen

CAPÍTULO 10
METODOLOGÍAS DURAS
10.0 Tres metodologías funcionalistas
10.1 La programación lineal
10.2 La metodología de G.M. Jenkins
10.3 La Dinámica de Sistemas de J.W. Forrester
10.4 Resumen

CAPÍTULO 11
METODOLOGÍAS BLANDAS.
LA METODOLOGÍA DE P. B. CHECKLAND
11.0 Antecedentes de la metodología
11.1. El "qué" y el "cómo"
11.2 Un ejemplo
11.3. Resumen

CAPÍTULO 12
METODOLOGÍAS BLANDAS.
DINÁMICA DE SISTEMAS BLANDOS
12.0 La Dinámica de Sistemas Blandos
12.1 Retroalimentación. Demoras Arquetipos sistémicos
12.2 Resumen

CAPÍTULO 13
¿ENFOQUE ANALÍTICO?
¿ENFOQUE SISTÉMICO?
13.0 Diferencias entre las Ciencias Naturales y las Humanas
13.1. Bosque industrial
13.2 Resumen

CAPÍTULO 14
CRÍTICAS A LA TEORÍA DE SISTEMAS
14.0 ¿Son necesarias las críticas?
14.1 Las críticas de D.C. Phillips
14.2 Las críticas de Gall
14.3 Resumen
14.4 “Coda”

APÉNDICE CAPÍTULO 1
A.1.1 Empirismo y racionalismo
A.1.2 Kant. Revolución copernicana del conocimiento
A.1.3 El experimento de Torricelli
A.1.4 Tipos de razonamiento
A.1.5 Experimentos mentales
A.1.6 El principio de causalidad

APÉNDICE CAPÍTULO 2
A.2.1 Sistema axiomático de Peano
A.2.2 Euclides, Riemann y Lobachevski

APÉNDICE CAPÍTULO 3
A.3.1 No direccionalidad del tiempo en Newton
A.3.2 Análisis matemático de la ley de los graves de Aristóteles
A.3.3 Otro ejemplo de isomorfismo

APÉNDICE CAPÍTULO 4
A.4.1 Colisión entre dos esferas
A.4.2 Deducción de la ley de la caída libre
A.4.3 Termostato
A.4.4 Taxonomía. Sistema de Linneo
A.4.5 Diagramas de proceso

APÉNDICE CAPÍTULO 5
A.5.1 Diversos tipos de sistemas (Ackoff)
A.5.2 Leyes sistémicas y Ecuaciones diferenciales
A.5.3 La propuesta de O. Lange

APÉNDICE CAPÍTULO 6
A.6.1 Tipos de energía y sus transformaciones
A.6.2 Ley de Fourier: propagación del calor
A.6.3 Termodinámica reversible
A.6.4 El ciclo de Carnot
A.6.5 Entropía e irreversibilidad
A.6.6 Cálculo del máximo valor de la entropía
A.6.7 ¿El mundo es ordenado o desordenado?
A.6.8. Algunas ideas adicionales sobre conjuntos difusos

APÉNDICE CAPÍTULO 7
A.7.1 Complementos a la Teoría del caos
A.7.2 Sissa, Fibonacci y el crecimiento exponencial
A.7.3 Ecuación poblacional renormalizada
A.7.4 Dimensión fractal
A.7.5 ¿Onda? ¿Partícula?
A.7.6 Small Worlds

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(*) Puede solicitar información más detallada de este trabajo al autor