SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CONKAL
INGENIERÍA EN AGRONOMÍA
PRIMER SEMESTRE
TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS
MANUAL DE PRÁCTICAS
DR. CARLOS FRANCISCO DE JESÚS FUENTES CERDA DR. MIGUEL MAGAÑA MAGAÑA M.C. GABRIEL ROSADO LUGO
CONKAL, YUCATÁN 2010
PRÓLOGO
La Teoría General de Sistemas, es una materia que día a día adquiere mayor importancia en el campo científico y también más y más adherentes.
La noción misma de sistemas puede remontarse a los filósofos griegos y. probablemente, a civilizaciones anteriores. Pero para nuestro propósito la Teoría General de Sistemas, como hoy se plantea, se encuentra estrechamente relacionada con el trabajo de Ludwig von Bertalanffy, biólogo alemán, a partir de la presentación que hizo de la Teoría de los Sistemas Abiertos, allá por 1925, cuando hizo públicas sus investigaciones sobre el sistema abierto.
Sin embargo, este nacimiento fue prematuro y sólo en 1945, al término de la Segunda Guerra Mundial, el concepto de la Teoría General de Sistemas adquirió su derecho a vivir. A partir de entonces, este derecho se ha ido profundizando cada vez más, y hoy día se encuentra sólidamente asentado en el mundo científico actual.
La Teoría General de Sistemas a través del análisis de las totalidades y las interacciones internas de éstas y las externas con su medio es, en la actualidad una poderosa herramienta que permite la explicación de los fenómenos que ocurren en la realidad y también hace posible la predicción de la conducta futura de la realidad.
Es pues, un enfoque que debe gustar al Ingeniero Agrónomo, ya que su papel es justamente, el conocimiento, diseño y administración de sistemas de producción agropecuaria y sobre la base de esos conocimientos garantizar la supervivencia, crecimiento y desarrollo de dichos sistemas de producción insertos en medios o entornos siempre cambiantes.
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CONTENIDO
UNIDAD
PÁGINA PRÓLOGO
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OBJETIVO DEL CURSO
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1 INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS Introducción Objetivo 1.1. Generalidades 1.2. Objetivos de la Teoría General de Sistemas 1.3. Conceptos básicos de la Teoría General de Sistemas 1.4. Características de los sistemas 1.5. Clasificaciones básicas y tipos de sistemas 1.6. La Teoría de Sistemas aplicada a la agronomía Bibliografía
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2 ELEMENTOS DE UN SISTEMA Introducción Objetivo Bibliografía
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3 EL ENFOQUE DE SISTEMAS Introducción Objetivo 3.1. Historia del enfoque de sistemas 3.2. Enfoque del sistema abierto 3.3. Características del enfoque de sistemas 3.4. Utilidad y alcance del enfoque de sistemas 3.5. La perspectiva de la complejidad Bibliografía
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4 SINERGIA Y RECURSIVIDAD Introducción Objetivo 4.1. Sinergia 4.2. Recursividad Bibliografía
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5 ENTROPÍA Y NEGUENTROPÍA Introducción Objetivo 5.1. Entropía 5.2. Neguentropía
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Bibliografía 6 EL PRINCIPIO DE ORGANICIDAD Introducción Objetivo 6.1. Definición 6.2. Equilibrio sistémico 6.3. Leyes físicas 6.4. Organismos (vivientes o sistemas abiertos) Bibliografía
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7 EL SUBSISTEMA DE CONTROL Introducción Objetivo 7.1. Definición de un subsistema de control 7.2. Ventajas del uso de un sistema de control 7.3. Elementos de un sistema de control 7.4. Métodos de control 7.5. Clasificación de las técnicas de control 7.6. Control en sistemas abiertos y sistemas cerrados 7.7. Gráfico de un sistema de control
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OBJETIVO DEL CURSO
Proporcionará los conocimientos de la Teoría General de Sistemas (TGS) como herramienta, que le permita analizar e interpretar fenómenos biológicos, sociales y técnicos desde un enfoque integral.
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UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS
Introducción
La Teoría General de Sistemas (TGS) surgió con los trabajos del alemán Ludwig von Bertalanffy, publicados entre 1950 y 1968. La TGS no busca solucionar problemas o intentar soluciones prácticas, pero si producir teorías y formulaciones conceptuales que pueden crear condiciones de aplicación en la realidad empírica.
La meta de la Teoría General de los Sistemas no es buscar analogías entre las ciencias, sino tratar de evitar la superficialidad científica que ha estancado a las ciencias. Para ello emplea como instrumento modelos utilizables y transferibles entre varios continentes científicos, toda vez que dicha extrapolación sea posible e integrable a las respectivas disciplinas.
Objetivo
El estudiante comprenderá los conceptos básicos de la teoría General de Sistemas,
1.1. Generalidades
1.1.1. Defina y contraste los conceptos de enfoque reduccionista y holístico. 1.1.2. ¿Cuál es el origen y cómo evolucionó la Teoría General de Sistemas (TGS)? 1.1.3. ¿Cuáles son las bases epistemológicas de la TGS
1.2. Objetivos de la Teoría General de Sistemas
1.2.1. ¿Cuáles son los objetivos de la TGS?
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1.2.2. ¿Cómo interaccionan los grados de ambición y de confianza al fijar los objetivos de la TGS?
1.3. Conceptos básicos de la Teoría General de Sistemas
1.3.1. Defina los siguientes conceptos básicos de la TGS:
1. Atributo 2. Cibernética 3. Elemento 4. Entropía 5. Equilibrio 6. Estructura 7. Frontera 8. Función 9. Modelo
II. Identifique los atributos de los siguientes objetos:
1. Átomos 2. Estrellas 3. Masas 4. Alambres
1.4. Características de los sistemas
1.4.1. Defina y de un ejemplo de conglomerado 1.4.2. Explique y de un ejemplo de sistema. 1.4.3. Compare y establezca las diferencias entre conglomerados y sistemas. 1.4.4. Identifique y caracterice sistemas en su entorno.
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1.5. Clasificaciones básicas y tipos de sistemas
1.5.1. Explique qué es un sistema abierto y de un ejemplo. 1.5.2. Defina y ejemplifique qué es un sistema cerrado. 1.5.3. Identifique y describa qué es un sistema cibernético. 1.5.4. ¿Qué son los sistemas triviales? 1.5.5. ¿Qué son los subsistemas y cómo diferenciarlos de los subsistemas. De un ejemplo.
1.6. La Teoría de Sistemas aplicada a la agronomía
1.6.1. Mencione los campos del conocimiento que buscan la aplicación práctica de la TGS. 1.6.2. ¿Qué aplicaciones tiene la TGS en la agronomía?
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Valdes Hernández, Luis Alfredo. 1999. El enfoque de análisis de sistemas y la administración
para
la
calidad.
http://w.tecnologiay
calidad.galeón.com/calidad/10.htm Venegas V. Raúl y Gustavo Siau G. 2006. Conceptos, Principios y Fundamentos para el Diseño de Sistemas Sustentables de Producción. Volver No.7. htty://ww.clades.c)/revistas/7/rev7art3htm. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 2. ELEMENTOS DE UN SISTEMA
Introducción
Un sistema es un grupo de elementos que trabajan o apoyan de manera conjunta para alcanzar un objetivo o fin común. Cualquier conjunto de partes unidas entre sí puede ser considerado un sistema, desde que las relaciones entre las partes y el comportamiento del todo sea el foco de atención.
Un conjunto de partes que se atraen mutuamente (como el sistema solar), o un grupo de personas en una organización, una red industrial, un circuito eléctrico, un computador o un ser vivo pueden ser visualizados como sistemas.
Un sistema debe ser alimentado mediante el ingreso de un recurso (entrada), para poder activar los elementos del sistema (proceso) y así arrojar los resultados requeridos (salida). A partir de este modelo, los sistemas permiten resolver un sinnúmero de eventualidades.
Por ejemplo, el sistemas digestivo avisa la necesidad de alimento que deberá ingerir el usuario cuando se requiere energía y nutrientes esenciales. Una vez ingresado el alimento, el organismo se encargará de realizar el proceso de digestión, dando como resultado, la absorción de los nutrientes esenciales y el desecho del material indeseable.
Este sistema se mantendrá en armonía, siempre y cuando, las entradas sean las adecuadas y el proceso no esté lesionado en uno de sus elementos. Una falla del sistema involucra una salida no deseable o que no cumpla el objetivo planeado.
Objetivo
Analizará los elementos de un sistema y su interacción.
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I. Defina los siguientes conceptos: 1. Entradas 2. Procesos 3. Salidas 4. Retroalimentación 5. Límites 6. Interacciones
II. Describa y analice los elementos de un sistema de producción.
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Hart, R. 1979. Marco conceptual para la investigación con sistemas agrícolas. X Reunión Asociación Latinoamericana de Ciencias Agrícolas. Acapulco. México. Hart, R. 1990. Componentes subsistemas y propiedades del sistema finca como base para un método de clasificación. Tipificación de Sistemas de Producción Agrícola. Ed. Instituto de Metodología de Investigación y Sistemas de Producción. (RIMISP) Chile. INCA RURAL. 1998. Manual para la definición de sistemas agrícolas a nivel de localidad y municipio. Material de apoyo para el extensionista. Cuaderno No. 1. SAGAR. México. INCA RURAL. 1998. Principales conceptos en sistemas agrÍcolas. Material de apoyo para el extensionista. Cuaderno No. 2. SAGAR. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. SEP. 1994. Reforma de la Educación Superior Tecnológica. Ingenieria industrial. Documento 16. México.
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Venegas V. Raúl y Gustavo Siau G. 2006. Conceptos, Principios y Fundamentos para el Diseño de Sistemas Sustentables de Producción. Volver No.7. htty://ww.clades.c)/revistas/7/rev7art3htm. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 3. EL ENFOQUE DE SISTEMAS
Introducción
La teoría de la organización y la práctica administrativa han experimentado cambios sustanciales en años recientes. La información proporcionada por las ciencias de la administración y la conducta ha enriquecido a la teoría tradicional.
Estos esfuerzos de investigación y de conceptualización a veces han llevado a descubrimientos divergentes. Sin embargo, surgió un enfoque que puede servir como base para lograrla convergencia, el enfoque de sistemas, que facilita la unificación de muchos campos del conocimiento.
Dicho enfoque ha sido usado por las ciencias físicas, biológicas y sociales, como marco de referencia para la integración de la teoría organizacional moderna.
El enfoque sistémico, es una forma de pensar el mundo, es pensar que somos parte de un todo que nos afecta y que igualmente afectamos el todo. Es pensar que la realidad se debe abordar de manera integral, que podamos reconocer que el todo es más que la suma de las partes, y que las partes están interrelacionadas y son interdependientes.
Objetivo
Comprenderá la importancia del enfoque de sistemas en interpretación y solución de problemas.
3.1. Historia del enfoque de sistemas
Elabore un ensayo de tres a cinco cuartillas que describa el surgimiento, desarrollo y situación actual del enfoque de sistemas.
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3.2. Enfoque del sistema abierto
Explique por qué los sistemas de producción primaria deben enfocarse como sistemas abiertos y cuáles son las ventajas que el dan al Ingeniero Agrónomo hacerlo de esta manera.
3.3. Características del enfoque de sistemas
Describa cuáles son las características de los sistemas de producción agropecuaria.
3.4. Utilidad y alcance del enfoque de sistemas
Explique cuáles son las limitaciones del enfoque de sistemas.
3.5. La perspectiva de la complejidad
Defina el concepto de complejidad y elabore un diagrama demostrando cómo aumenta y disminuye en el ser humano y en sistema de producción agropecuaria.
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Chijrchman, C. W. 1973. El enfoque de sistemas. Diana, México. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. Valdes Hernández, Luis Alfredo. 1999. El enfoque de análisis de sistemas y la administración
para
la
calidad.
http://w.tecnologiay
calidad.galeón.com/calidad/10.htm
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Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 4. SINERGIA Y RECURSIVIDAD
Introducción
Una fuerte causa para la existencia de organizaciones, es su efecto sinérgico, es decir, en el resultado de una organización pueden diferir en cantidad o en calidad la suma de los insumos.
La palabra sinergia viene del griego (syn = con y ergos = trabajo) y significa trabajo en conjunto. Cada participante de la organización espera que los beneficios personales de su participación, sean mayores que sus costos personales de participación.
Existe sinergia cuando dos o más causas producen, actuando conjuntamente, un efecto mayor (o al menos diferente) que la suma de efectos que producirían actuando individualmente.
Los sistemas existen dentro de sistemas: cada sistema existe dentro de otro más grande.
Cada sistema que se examine, excepto el menor o mayor, recibe y descarga algo en los otros sistemas, generalmente en los contiguos. Los sistemas abiertos se caracterizan por un proceso de cambio infinito con su entorno, que son los otros sistemas. Cuando el intercambio cesa, el sistema se desintegra, esto es, pierde sus fuentes de energía.
Realmente, es difícil decir dónde comienza y dónde termina determinado sistema. Los límites (fronteras) entre el sistema y su ambiente admiten cierta arbitrariedad. El propio universo parece estar formado de múltiples sistema que se compenetran. Es posible pasar de un sistema a otro que lo abarca, como también pasar a una versión menor contenida en él.
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Objetivo
Identificará la aplicación de los principios de sinergia y recursividad en sistemas de producción.
4.1. Sinergia
Defina el concepto de sinergia e identifíquela en los siguientes sistemas: 1. El ser humano. 2. La familia. 3. Un sistema de producción.
4.2. Recursividad
Explique el concepto de recursividad e identifíquela en los siguientes sistemas: 1. El ser humano. 2. La familia. 3. Un sistema de producción.
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 5. ENTROPÍA Y NEGUENTROPÍA
Introducción
La entropía es la tendencia que los sistemas tienen al desgaste, a la desintegración, para el relajamiento de los estándares y para un aumento de la aleatoriedad.
A medida que la entropía aumenta, los sistemas se descomponen en estados más simples. La segunda ley de la termodinámica explica que la entropía en los sistemas aumenta con el correr del tiempo.
A medida que aumenta la información, disminuye la entropía, pues la información es la base de la configuración y del orden. Si por falta de comunicación o por ignorancia, los estándares de autoridad, las funciones, la jerarquía, etc. de una organización formal pasan a ser gradualmente abandonados, la entropía aumenta y la organización se va reduciendo a formas gradualmente más simples y rudimentarias de individuos y de grupos.
Sin embargo, los sistemas sociales, consisten en actividades estandarizadas de una cantidad de individuos. Ellas son repetitivas, relativamente duraderas y ligadas en espacio y tiempo. La estabilidad o recurrencia de actividades existe en relación con la entrada de energía en el sistema, en relación con la transformación de energías dentro del sistema y en relación con el producto resultante o salida de energía. Mantener dicha actividad, requiere renovación constante de energía. Es lo conocido como neguentropía.
Objetivo
Analizará los conceptos de entropía y neguetropía, y su utilización.
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5.1. Entropía
5.1.1. Defina el concepto de entropía 5.1.2. ¿Cuáles son las características asociadas a la entropía? 5.1.3. Explique cómo se transfiere la entropía. 5.1.4. ¿Por qué se dice que la entropía es irreversible? 5.1.5. ¿Por qué se dice que la entropía siempre está en aumento? 5.1.6.¿Cómo se calcula la variación de la entropía?
5.2. Neguentropía
Explique cómo combaten la entropía los siguientes sistemas: 1. El ser humano. 2. Una empresa. 3. Un sistema de producción agropecuaria 4. Un país.
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 6. EL PRINCIPIO DE ORGANICIDAD
Introducción
Una organización es un sistema socio-técnico incluido en otro más amplio que es la sociedad con la que interactúa influyéndose mutuamente. También puede ser definida como un sistema social, integrado por individuos y grupos de trabajo que responden a una determinada estructura y dentro de un contexto al que controla parcialmente, desarrollan actividades aplicando recursos en pos de ciertos valores comunes.
Las organizaciones son sistemas abiertos. Las organizaciones comparten con todos
los
sistemas
abiertos
propiedades
como
la
entropía
negativa,
retroalimentación, homeostasis, diferenciación y equifinalidad. Los sistemas abiertos tienden a la elaboración y a la diferenciación, debido a su propia dinámica.
Objetivo
Analizará la organización como un sistema.
6.1. Definición
6.1.1. Explique qué es el principio de organicidad. 6.1.2. De un ejemplo de organicidad en un sistema de producción agropecuaria.
6.2. Equilibrio sistémico
6.2.1. Defina y compare el equilibrio estadístico y el equilibrio dinámico. 6.2.2. Explique cómo funciona la homeostasis en los seres vivos y de un ejemplo.
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6.3. Leyes físicas
Explique con conceptos de autocontrol y autorregulación de los sistemas abiertos.
6.4. Organismos (vivientes o sistemas abiertos)
6.4.1. Explique cómo funciona la regulación metabólica de una célula procariota. 6.4.2. Describa cómo funcionan los reguladores del crecimiento vegetal en las plantas. 6.4.3. Relacione el mecanismo que permite a los animales regular su temperatura. 6.4.4. ¿Cómo funciona el equilibrio sistémico en un sistema de producción agropecuaria?
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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UNIDAD 7. EL SUBSISTEMA DE CONTROL
Introducción
Un sistema de control estudia la conducta del sistema con el fin de regularla de un modo conveniente para su supervivencia. Una de sus características es que sus elementos deben ser lo suficientemente sensitivos y rápidos como para satisfacer los requisitos para cada función del control.
El control es uno de los cinco subsistemas corporativos (organización, planificación, coordinación y dirección son los restantes) los cuales son muy difíciles de separar con respecto al de control. De ello se desprende todo el proceso administrativo, debe considerarse como un movimiento circular, en el cual todos los subsistemas están ligados intrincadamente, la relación entre la planificación y el control es muy estrecha ya que el directivo fija el objetivo y además normas, ante las cuales se contrastan y evalúan acciones.
Es necesario ver al control para determinar si las asignaciones y las relaciones en la organización están siendo cumplidas tal como se las había previsto.
Objetivo
Analizará la importancia del subsistema de control en el equilibrio dinámico del sistema.
7.1. Definición de un subsistema de control
7.1.1. Defina el concepto de subsistema de control. 7.2.2. Identifique el subsistema de control en un sistema de producción agropecuaria.
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7.2. Ventajas del uso de un sistema de control
7.2.1. ¿Qué ventajas aporta a los sistemas abiertos disponer de un subsistema de control? 7.2.2. ¿Cuáles son las ventajas del subsistema de control en un sistema de producción agropecuaria?
7.3. Elementos de un sistema de control
7.3.1. Enumere y explique los componentes de un subsistema de control. 7.3.2. Diseñe un subsistema de control para un sistema de producción agropecuaria.
7.4. Métodos de control
7.4.1. Explique cómo funcionan la retroalimentación positiva y la negativa. 7.4.2. ¿Cómo debe ser el control en un sistema de producción agropecuaria y por qué?
7.5. Clasificación de las técnicas de control
7.5.1. Investigue cuáles son las técnicas de control que rigen a los alumnos y maestros en su Instituto. 7.5.2. Compare y describa las similitudes y diferencias entre el sistema de control a docentes y a estudiantes en el Instituto.
7.6. Control en sistemas abiertos y sistemas cerrados
7.6.1. Identifique y compare los subsistemas de control en sistemas cerrados y abiertos.
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7.6.2. Mencione al menos tres condiciones necesarias para mantener el control en un sistema de producción agropecuaria.
7.7. Gráfico de un sistema de control
7.7.1. Elabore un diagrama de un sistema de circuito cerrado con amplificación. 7.7.2. Diseñe un diagrama de flujo operativo para un sistema de producción agropecuaria.
Bibliografía
Chiavenato, ldalberto. 1992. Introducción a la Teoría General de la Administración. Edit. McGraw-Hill. 3ra. Edición. Gigch John P. Van. 1987. Teoría general de sistemas. Trillas. México. Johansen Bertoglio, Oscar. 2004. Introducción a la teoría general de sistemas. Limusa, México. Kuo, Benjamín C. 1996. Sistemas de control automático. PRENTICE HALL. México Ogata Katsuhiro. 2003. Ingeniería de control moderna. PRENTICE HALL. Madrid, España. Von Bertalanffy, L. 1968. General System Theory: Foundations, Development, Applications. Geoge Braziller, Nueva York.
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