Mais do que a
soma das partes
Um sistema
não é apenas uma junção de partes. Um sistema é uma interconexão de conjunto de
elementos que está coerentemente organizado de tal forma que se atinge algo.
Ele é constituído de três partes principais: elementos, interconexões e uma
função ou propósito.
Visando um
melhor esclarecimento, é apresentado o exemplo a seguir:
·
O sistema digestivo inclui diversos elementos que são: dentes, enzimas,
estômago e intestino. Eles estão inter-relacionados, ou interconectados através de um caminho para o fluxo de alimento e
através de um conjunto regulatório de sinais químicos. A função do sistema é decompor o alimento em seus nutrientes e
transferi-los para a corrente sanguínea (outro sistema), enquanto descarta resíduos inutilizados.
Apresentado o
que é um sistema, naturalmente o questionamento que se vem é: há algo que não é
um sistema? A resposta para esta pergunta é sim, visto que uma aglomeração sem
interconexões ou uma função não é um sistema. Por exemplo, retira uma parte do
seu sistema digestivo e rapidamente você não terá mais um sistema.
Olhe para as
regras do jogo além dos jogadores
Normalmente
os elementos de um sistema são fáceis de serem notados uma vez muitos deles são
visíveis e tangíveis. Os elementos que compõe uma árvore são: raízes, troncos,
galhos e folhas. As interconexões do sistema de uma árvore são os fluxos
físicos e as reações químicas que governam o processo metabólico da árvore (por
exemplo, sinais que permitem uma parte responder ao que acontece em outra
parte).
É mais fácil
aprender sobre os elementos de um sistema do que sobre suas interconexões. E se
a relações são difíceis de serem vistas, as funções ou propósitos são ainda
mais difíceis. Por exemplo: se um sapo vira a direta e pega uma mosca, e então
vira a esquerda e pega um mosca, e a seguir vira para trás e pega uma mosca, o
propósito do sapo não está relacionado com virar para esquerda ou direita ou
para trás, mas com pegar moscas. Outro exemplo: se um governo declara seu
interesse em proteger o meio ambiente, mas aloca pouco dinheiro ou esforço
neste objetivo, a proteção ambiente não é, de fato, o propósito do governo.
Propósitos são deduzidas através de comportamento, não a partir de retóricas ou
metas estabelecidas.
Um sistema
também pode ter vários sistemas dentro dele. Portanto, pode haver propósitos
dentro de outros propósitos. O objetivo de uma universidade é descobrir e
preservar o conhecimento e passa-lo em diante a novas gerações. Dentro de uma
universidade, o objetivo de um estudante pode ser obter boas notas, o objetivo
de um professor pode ser obter posse, o objetivo de um administrador pode ser
equilibrar o orçamento. Qualquer destes sub-objetivos pode entrar em conflito
com o propósito geral. O estudante pode trapacear, o professor pode ignorar os
estudantes com os objetivos de publicar artigos, o administrador pode
equilibrar o orçamento despedindo professores. Manter o sub-objetivos e o
objetivo de todo o sistema em harmonia é uma função essencial para o sucesso do
sistema.
Após o
entendimento sobre o que é e qual a importância dos elementos, interconexões e
objetivos, pode-se avaliar o impacto no sistema pela alteração de cada um. A
alteração de elementos normalmente tem pouco efeito no sistema. Se é alterado
os jogadores de futebol de um time, ele ainda é um time de futebol. Já a
alteração das interconexões pode alterar significativamente um sistema.
Alteração nas regras de futebol por exemplo poderiam resultar em um novo jogo.
A alteração no objetivo ou função pode alterá-lo drasticamente. Basta imaginar
o que aconteceria de mantivesse os jogadores (elementos) e as regras
(interconexões), mas alterasse o objetivo – de vencer para perder.
Banheiras 101
– Entendendo o comportamento de sistemas no tempo
Um estoque é base para qualquer sistema.
Estoques são os elementos de um sistema que você pode ver, sentir, contar ou
medir em qualquer tempo.
Para
facilitar o entendimento de sistemas em função do tempo. É apresentado o
sistema da figura a seguir.
Inflow –
fluxo de entrada na banheira
Outflow –
fluxo de saída da banheira
Agora
considere que a banheira está cheia de agua, com a sua torneira de
“inflow” fechada e que a torneira de
“outflow” foi aberta. Assim, o nível de água na banheira começará a cairá até
se esvaziar., conforme apresentado na figura a seguir.
Agora imagine
outra situação, onde a banheira está cheia novamente, a torneira para esvaziar
é aberta novamente, mas nesta nova situação, quando a banheira está
aproximadamente na metade, a torneira para encher é aberta até que o fluxo de
entrada de água seja igual ao fluxo de saída. Neste caso, a quantidade de água
dentro da banheira pode ser representada conforme a figura a seguir.
Este modelo
da banheira é sistema muito simples, com apenas um estoque, uma entrada e uma
saída. Todos os modelos, seja mental ou modelo matemático, são simplificações
do mundo real.
A mente
humana foca mais facilmente nos estoques ao invés dos fluxos. Além disso,
quando o foco está nos fluxos, normalmente foca-se mais nos fluxos de entrada
do que nos fluxos de saída. Sendo assim, geralmente não se percebe que para
encher banheira, ao invés de se aumentar o fluxo de entrada, pode-se diminuir o
fluxo de saída. Outro exemplo interessante apresentado refere-se ao
prolongamento de uma economia baseada em petróleo. Todo mundo consegue entender
que se pode prolongar a vida econômica descobrindo novos postos de petróleo,
contudo, o mesmo resultado pode ser obtido queimando menos petróleo através de
métodos mais eficientes.
Apesar de pode ajustar a torneira para drenar
ou para encher a banheira – o fluxo – abruptamente, é mais difícil alterar o
nível de – o estoque – rapidamente. A água não pode ser drenada
instantaneamente, mesmo se abrir totalmente a torneira, assim como não se pode
encher instantaneamente, mesmo se abrir totalmente a outra torneira. Assim, é
apresentado um conceito importante: “um estoque leva tempo para alterar, uma
vez que os fluxos levam tempo para fluir” Este é um ponto chave para entender o
por que se comportam da maneira que se comportam. Estoques normalmente mudam
lentamente. Desta forma, entende-se que uma economia não pode estabelecer um
grande estoque de fábricas funcionando, rodovias e plantas elétricas de um dia
para outro, mesmo se estiver disponível muito dinheiro.
Mudanças no
estoque definem o ritmo da dinâmica dos sistemas. Por exemplo, a
industrialização não pode prosseguir mais rápido que a o tempo necessário para
a construção de fábricas e máquinas e o tempo no qual o ser humano precisa para
aprender a operá-las e mantê-las.
Há ainda mais
um importe princípio sobre o papel dos estoques nos sistemas, um princípio que
levará diretamente ao conceito de feedback.
A presença de estoques permite o fluxo de entrada e de saída serem
independentes um do outro e temporariamente desequilibrados entre si. Por
exemplo: seria impraticável operar uma refinaria de petróleo se a gasolina
tivesse que ser produzida na refinaria na exata taxa que os carros estão
consumindo. A gasolina armazenada nos tanques reservatórios permite a vida
seguir com um certo grau de certeza, continuidade e previsibilidade, mesmo se
os fluxos variem no curto prazo.
Como operar o
sistema – Feedback
Quando um
estoque cresce ou diminui rapidamente, ou é mantido dentro de uma certa faixa,
é provável que exista algum mecanismo de controle. Em outras palavras, se você
observa um comportamento que persiste ao longo do tempo, é provável que há um
mecanismo criando este comportamento consistente. Esse mecanismo opera através
de um loop de feedback.
Um loop de
feedback é formado quando mudanças no estoque afetam o fluxo de entrada ou
saída do mesmo estoque. Um loop de feedback pode ser muito simples e direto.
Os loops de
feedback podem fazer com que o estoque mantenha um certo nível dentro de um
intervalo, ou aumentem, ou reduzam. Em qualquer caso, os fluxos de entrada e de
saída do estoque são ajustados devido a mudanças no tamanho do estoque. Quem ou
o que estiver monitorando o nível do estoque, inicia um processo corretivo,
ajustando as taxas de entrada ou saída do fluxo (ou ambos) e assim alterando o
nível do estoque. O nível de estoque realimenta através da cadeia de sinais e
ações para controlá-lo. A figura a seguir mostra a realimentação (feedback).
Ciclos reguladores
– feedback buscando o equilíbrio.
O nível do
estoque não precisa se manter totalmente fixo, mas sim dentro de uma faixa
aceitável. Um exemplo é uma xícara de café quente que irá gradualmente esfriar
até atingir a temperatura ambiente. Sua taxa de resfriamento depende da
diferença entre a temperatura do café e a temperatura ambiente. Quanto maior a
diferença, mais rápido o café esfriará. Da mesma forma, o ciclo funciona na
outra direção, ou seja, se é feito um café gelado em um dia quente, ele irá
aquecer até atingir a temperatura ambiente. A função deste sistema é trazer a
zero a discrepância entre a temperatura do café e a temperatura ambiente,
independente da direção da discrepância.
A figura a
seguir representa o sistema. Do lado esquerdo é apresentado o café esfriando, e
do lado direito o café esquentando.
Runaway
Loops—Reinforcing Feedback
O Segundo
tipo de ciclo de feedback é amplificar, reforçar, multiplicar-se, efeito bola
de neve – um ciclo vicioso ou virtuoso que pode resultar em um crescimento
saudável ou uma distribuição descontrolada. Ele é chamado de reinforcing
feedback loop, e será denotado com a letra R nos diagramas. Os exemplos são:
·
Quando criança, quanto mais meu irmão
me empurrava, mas eu o empurrava de volta, portanto, quando mais ele me empurra
de volta, mais eu o empurro de volta;
·
Quanto mais o preço sobe, mais os
salários sobem se as pessoas mantem seu padrão de vida. Quanto mais os salários
sobem, mais os preços sobem para manter o lucro. Isto significa que os salários
têm que subir novamente, portanto os preços sobem novamente.
Ciclos de
reforço são encontrado onde quer que um elemento do sistema tenha a habilidade
para reproduzir a si mesmo ou crescer como uma fração constante de si mesmo,
sendo que estes elementos incluem populações e economia.
A figura a
seguir ilustra como reinforcing loop
pode multiplicar dinheiro, iniciando com $100 no banco e considerando que não
houve depósitos ou retiradas em um período de 12 anos. As cinco linhas da
figura mostram a evolução do dinheiro para diferentes taxas de juro, de 2% a
10% ao ano.
Como mostrado
na figura, o crescimento não é linear. Na verdade, o crescimento aumenta cada
vez mais rápido ao longo do tempo, uma vez que quanto mais dinheiro há no
banco, mais é adicionado. Este tipo de crescimento é chamado de exponencial. Isto pode ser bom ou ruim,
dependendo do que está crescendo.
Outro exemplo
apresentado é ilustrado na figura a seguir. Quanto mais máquinas e fábricas você
tem, mais bens e serviços e serviços (“output”) você produz. Quanto mais “output”
você produz, mais você pode investir em novas máquinas e fábricas. Quanto mais
você faz, mais capacidade você tem para fazer ainda mais.
Referência
[1] - Meadows, Donella H. - Thinking in Systems
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