dinâmica de sistemas

Prof. Durval Castro 1

Dinâmica de Sistemas1. Ciclos Causais

Durval Muniz de Castro


Introdução

Dinâmica de sistemas: estudo do

comportamento de sistemas

Objetivo: elaborar e analisar modelos

de sistemas de negócios

Aplicações: estudo e planejamento em

operações, marketing, finanças,

recursos humanos, etc.


Visão geral

Como os sistemas mudam ao longo do

tempo...

Como as várias mudanças se relacionam...

Processos

de negócios

Crescimento

das pessoas

Planeja-

mento

Trabalho

em equipe

Mudanças

ambientais

Dinâmica

de Sistemas

Aprendi-

zagem

Qualidade

Total

Gestão das

mudanças


Conceitos básicos

Sistema: elementos,

relacionamentos,

Ambiente: entradas,

processos,

saídas

Variáveis: causas

efeitos

Estado do sistema comportamento


Sistema

• Um conjunto de partes que interagem para funcionar como um todo.

• Um sistema quase sempre é definido tendo em vista um propósito específico.

• Os sistemas geralmente apresentam um padrão circular de causas e efeitos, chamados ciclos de realimentação (“feedback”).


Representações de sistemas

Entradas e Saídas

• Sistema em equilíbrio• Foco em resultados

A

B

C

Dinâmica

• Sistema em transformação• Foco em mudanças


Diagrama de ciclos causais

Diagrama representando ciclos

fechados de relações de causa e

efeito (ciclos causais), que exprime

a maneira como as variáveis do

sistema se relacionam.


Encher um copo de água

posição datorneira

vazão da

água

nível da

água

diferença

nível

desejado

+

+

+

-

+


Sistema real, modelo, diagrama

Modelo Sistema real CategoriasLinguagem

comum

Entradas,

saídas,

fornecedores,

clientes

Elementos

Coisas,

pessoas,

recursos

Substantivos

Setas Relações Ações Verbos

VariáveisQuantidades,

indicadoresAtributos Adjetivos

Entr

adas

e s

aíd

as


Simbologia dos ciclos causais

Seta: relação causal

Cauda: causa

Cabeça: efeito

Seta +: efeito varia no mesmo sentido da causa

Seta -: efeito varia no sentido oposto à causa

Atraso: o efeito só acontece um certo tempo depois da causa

Ciclo de “feedback” positivo: perturbações tendem a ser amplificadas

Ciclo de “feedback” negativo: perturbações tendem a ser compensadas

++

––

+

–

cauda cabeça

seta

ou

ou

ou

ou


Causa/seta positiva

grau de depressão

quantidade d

e c

horo

grau de depressão

quantidade de choro

+


Ciclo positivo: crescimento

grau de depressão

quantidade de choro

+

+

+

tempo

grau de depressão


Causa/seta negativa

tempo de sono

sensa

ção d

e c

ansa

ço

tempo de sono

sensação de cansaço

-


Ciclo negativo: equilíbrio


tempo de sono

+

–

–

tempo



Equilíbrio com atraso

reputação

do serviço

diferença

padrão de serviço

qualidade do

serviço

demanda dos

clientes

+

--

+

-

atraso

tempo

demanda do cliente


Equipe de vendas

volume de vendas

vendedores na equipe

?

?

?


Oferta de empregos

número de vagas nas empresas

número de imigrantes chegando

?

?

?


5 passos para ciclos causais

1. Escolha as variáveis;

2. Ligue as variáveis com setas da causa

para o efeito;

3. Determine o sentido do efeito de cada

seta: “+” se for o mesmo, “-” se for

oposto;

4. Indique os atrasos;

5. Determine a polaridade de cada ciclo.


Conta de investimento

Conta de investimento

aplicações

taxa de juros

retiradas

juros

fronteira do sistema


Modelo da conta

Cap ital Juros

Aplicações

Retiradas

Taxa de juros

+

+

+

-

+


Comportamento da conta

tempo

capital

aplicação

retirada

tempo

capitaljuroj

j +

j -


População brasileira

200 –190 –

180 –

170 –

160 –

150 –140 –

130 –120 –

110 –

100 –

90 –

80 –

70 –

60 –

50 –

40 –

30 –20 –

10 –0 –

| | | | | | | |

40 50 60 70 80 90 00 10

População Brasileira

anos

em milhões de habitantes


Modelo: crescimento da população

número de

nascimentos

por anopop ulação total

+

+

Dinâmica de Sistemas2. Análise de Sistemas de Negócios


Fábrica

InvestidoresInvestimentos

Lucro

Clientes

Produtos

Receita

Fábrica

Modelo da fábrica

Desenvolvimentoe fabricação

Vendas

Lucros

Investimentos

+

+

+

+

Ambiente da empresa

Empresa

FornecedoresClientes

Concorrentes

Comunidades

Governo

Sociedade

Investidores

Variáveis do sistema: indústria

Produção

materiais

trabalho

produtos Cliente

salários

custospreço

renda

demanda

Sociedade

Propriedades relevantes e quantificáveis de um sistema ou de um de seus elementos.

capacidade

Modelo do sistema: indústria

salários

rendapreço

demanda

custos

+

+

+

-

+

cap acidade

+

+

+

Estado do sistema

Conjunto de propriedades relevantes que o sistema apresenta em um dado momento.

Meses

Variáveis

Janeiro Fevereiro Março

Custos

(R$/unidade)

23,50 23,80 22,20

Preços

(R$/unidade)

42,80 43,10 41,20

Salários

(R$/hora)

11,00 11,20 10,90

Demanda

(mil/mês)

243 267 215

Renda

(R$ 103/ano)

11,0 11,5 10,8

Modelo de um projeto

Trabalho porfazer

trabalho feito

horas extrasnecessárias

fadiga

qualidade dotrabalho

+

+

-

+

-

- equipenecessária

equipe atual

atraso

produtividade

+

+

+

+

-

Arquétipos de sistemas

Objetivo: entender o todo

Padrões genéricos de comportamento:

Biologia, psicologia, economia, política,

ecologia,... e administração dos negócios.

Compreender a estrutura dos

problemas

Encontrar os pontos de alavancagem

Equilíbrio com atraso

condições atuais

ação corretiva

atraso

Limitação do crescimento

ação de

crescimentocondição

ação

restrit iva

condição

limitadora

Transferir a carga

solução do

sintoma

sintoma do

problema

solução

fundamental

efeitos

colaterais

atraso

Transferir a carga para o interventor

sintoma do

problema

intervenção

externa

solução

interna

cap acidade de

ações internas

atraso

Deterioração das metas

meta

diferença

condição

pressão para

atenuar meta

ações para

melhorar

condições

atraso

Escalada

resultados de A

em relação a B

atividade de A atividade de B

resultados de A resultados de B

Sucesso aos bem sucedidos

alocação a A

em vez de B

recursos

para A

recursos

para Bsucesso

de B

sucesso

de A

Tragédia dos comuns

atividade do

indivíduo A

atividade do

indivíduo B

atividade

total

ganho por

atividade

individual

limite do

recurso

ganhos

líquidos

para A

ganhos

líquidos

para B

atraso

Consertos que falham

problema conserto

conseqüências

indesejadas

atraso

Crescimento e sub-investimento

ação

crescentedemanda

desempenho

necessidade

percebida de invest ir

invest imento em

capacidade

capacidade

padrão de

desempenho

atraso

Adversários acidentais

Atividades de

A em benefício

de B

Sucesso de BSucesso de A

Esquemas de A

para melhorar

seus próprios

resultados

Esquemas de B

para melhorar

seus próprios

resultados

Obstaculos nãointencionais de A ao

sucesso de B

Obstáculos não

intencionais de

B ao sucesso

de A

Atividades de

B em benefício

de A

Dinâmica de Sistemas3. Estudo de casos


Burson – Benson utilização do hospital

de tornos pararecuperar produtos

defeituosos

produtosdefeituosos

capacidade de melhorar eentregar produtos através

dos processos de produçãonormais

Alocação de recursos,equipe e reconhecimento ao

hospital, enquanto outrosprocessos se atrofiam

Dinâmica de Sistemas4. Introdução à simulação


Introdução à simulação

Modelo “imita” sistema que desejamos

estudar

Modelos físicos: dispendiosos, difíceis,

demorados

Modelos matemáticos: muitos cálculos

Modelo em computador: rápido, fácil,

barato!!!

Abordagens de simulação

Sistemas discretos

Construir sistema

dos detalhes

para o todo

Operacional

“Arena”, etc.

Sistemas dinâmicos

Detalhar sistema do todo para as partes

Estratégico

“Vensim”, “Powersim”, “I Think”

Etapas do estudo

Definição do problema

Identificação do sistema

Elaboração do modelo

Comportamento do modelo

Avaliação do modelo

Análise do problema e uso do modelo

O que colocar no modelo?

1. Comportamento do sistema

Conhecimento

Diagrama de ciclos causais

2. Cenários

Estórias alternativas

3. Diretrizes

Decisões que podemos tomar

Estoques e fluxos

clientes

potenciaisvendas

clientes atuais

+

- +

Ciclos causais

clientes

potenciais

clientes

atuaisvendas

Estoques e fluxos

Sistema de estoques

Estoque ConsumoEntregasrecebidas

Processa-mento

PedidosEstoquedesejado

Comportamento - Ciclos

pedidos para

estoque pedidos em

processo

pedidos

recebidos

estoque

consumo

estoque

desejado

+

+

+

+

+

+

-

-

Comportamento – E&F

Pedidos em

processoEstoque

Pedidos para

estoqueRemessas

recebidas

Consumo

Estoque desejado

Uso recente

estoque inicialpedidos iniciais

prazo de entrega

<semanas

para ajustar

estoque>

<semanas em

estoque>

<semanas para ajustar

est imativa da demanda>

<Demanda>

Cenários

tempo Demanda

Gráfico da Demanda

200

150

100

50

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Tempo (semana)

Demanda : Curva_1 unidade/semana

Demanda : Degrau_1 unidade/semana

Demanda : Equilibrio_1 unidade/semana

Diretrizes

semanas para

ajustar estoque

semanas para ajustar

estimativa da demanda

semanas em

estoque

Iniciais: 4 6 8O Seu: ? ? ?

Resultados: Equilíbrio_1

Estoque x Consumo

1,000 unidade

200 unidade/semana

500 unidade

100 unidade/semana

0 unidade

0 unidade/semana

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Week)

Estoque : Equilibrio_1 unidade

Consumo : Equilibrio_1 unidade/semana

Resultados: Degrau_1

Estoque x Consumo

1,000 unidade

200 unidade/semana

500 unidade

100 unidade/semana

0 unidade

0 unidade/semana

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Week)

Estoque : Degrau_1 unidade

Consumo : Degrau_1 unidade/semana

Análise: Degrau_1

Estoque

600

450

300

150

0Consumo

200

170

140

110

80Remessas recebidas

200

170

140

110

800 50 100

Time (Week)

Remessas recebidas

200

170

140

110

80Pedidos em processo

400

325

250

175

1000 50 100

Time (Week)

Pedidos em processo

400

325

250

175

100Pedidos para estoque

200

170

140

110

80Remessas recebidas

200

170

140

110

800 50 100

Time (Week)

Pedidos para estoque

200170

140

110

80Estoque

600450

300

150

0Estoque desejado

600500

400

300

200Uso recente

200170

140

110

800 25 50 75 100

Time (Week)

Uso recente

200

170

140

110

80Consumo

200

170

140

110

800 50 100

Time (Week)

Resultados: Curva_1

Estoque, Consumo e Demanda

1,000 unidade

200 unidade/semana

200 unidade/semana

500 unidade

100 unidade/semana

100 unidade/semana

0 unidade

0 unidade/semana

0 unidade/semana

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Week)

Estoque : Curva_1 unidade

Consumo : Curva_1 unidade/semana

Demanda : Curva_1 unidade/semana

Desempenho

Graph for Lucro

600,000

450,000

300,000

150,000

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Week)

Resultado : Curva_1 reais

Resumo

Identificar o sistema de negócio

Fazer modelo usando ciclos causais

Usar modelo para estudar

comportamento

Usar simulação para avaliar

desempenho do sistema

Onde obter mais informações

Referências bibliográficas

Web sites

Software VENSIM

Manual

dinâmica de sistemas

Documents