Modelagem de sistemas

Os modelos procurando sintetizar os sistemas têm a finalidade de fornecer um quadro global da totalidade do sistema, estabelecendo o grau de conhecimento sobre as partes componentes, interações entre os elementos e funcionamento interativo entre inputs e outputs do sistema. O objetivo é compreender o sistema como um todo em vez de se basear no estudo detalhado de elementos individuais do sistema ou numa determinada seqüência encadeante dos processos envolvidos em uma categoria de fluxo. (CHRISTOFOLETTI, 1999, p. 10)

Um modelo pode ser definido como uma formulação simplificada que imita um fenômeno ou um sistema do mundo real, de tal maneira que situações complexas podem ser compreendidas e, eventualmente, previstas. Constitui-se em um instrumento de análise no estudo de sistemas.

Para SENGE (1999), as ferramentas do pensamento sistêmico – diagramas de circuito causal, arquétipos, e modelos em computador – permitem-nos falar mais facilmente acerca de inter-relações, porque muitas delas baseiam-se no conceito teórico de processos de realimentação.

Bertalanffy, na Teoria Geral dos Sistemas lançada por volta de 1950, já expressava sua idéia em relação à modelagem e análise sistêmica, questionando a validade da modelagem matemática e sua representatividade real, apesar do requinte que os modelos podiam apresentar, pois afirmava ser necessário um novo pensamento matemático para dar conta das noções de totalidade e organização. Afirmava que um modelo verbal seria melhor do que nenhum modelo, e considerava que os modelos de linguagem ordinária tinham/têm lugar na teoria dos sistemas, sendo que a idéia de sistema conservaria seu valor mesmo quando não pudesse ser formulada matematicamente. Tratando da Teoria Geral dos Sistemas e do comportamento humano, o autor afirma que mesmo se a quantificação for impossível, “pode- se pelo menos esperar que certos princípios se aplicarão qualitativamente ao todo enquanto sistema. Pelo menos a ‘explicação em princípio’ pode ser possível” (BERTALANFFY, 1973, p. 149).

1.5.1.1 Características dos modelos (que devem ser levadas em conta na sua construção)

CHRISTOFOLETTI (1999, p.21) cita HAGGETT e CHORLEY (1975)45 que afirmam que as principais características dos modelos que devem ser levadas em conta na sua construção são:

- seletividade: ruídos e sinais menos importantes devem ser eliminados; avaliar a relevância das variáveis discernidas;

- estruturação: os aspectos selecionados da realidade são explorados em termos de suas conexões; o modelo deve representar as relações propiciadas na dinâmica dos processos ou na correlação das variáveis;

- enunciativo: modelo bem sucedido contém sugestões para sua ampliação ou generalização;

- simplicidade: o modelo deve ser simples de ser compreendido e utilizado pelos usuários, mas sem detrimento de ser representativo; é uma expressão aproximada da realidade;

- analógicos: mostra uma maneira aproximada de compreender o mundo real;

- reaplicabilidade: o modelo não é descritivo de um caso, mas deve poder ser usado em outros casos da mesma categoria.

MONTEIRO (2001, p. 53-54) também aponta alguns requisitos básicos à modelagem dos geossistemas:

- montagem (do modelo) sob perspectiva de um Sistema Singular Complexo onde os elementos socioeconômicos não sejam vistos como um outro sistema, oponente e antagônico, mas sim incluído no próprio sistema;

- representação de uma realidade espacial que assume (capaz de assumir) um jogo de Relações Sincrônicas;

- representação de uma Inteireza Diacrônica;

- simultaneidade e intimidade de correlação em análise temporal;

- a necessidade de base de observação empírica e a proposição de modelos (mais aperfeiçoados) a posteriori;

- conjunção de análises quantitativas às qualitativas.

45

HAGGET, P., CHORLEY, R. J. Modelos, paradigmas e a Nova Geografia. In: CHORLEY, R. J., HAGGET, P. (Eds). Modelos físicos e de informação em Geografia. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1975. p. 1-19.

Para que a modelagem possa ser implementada no estudo dos sistemas ambientais, devem ser estabelecidas as características desse sistema, discernindo elementos componentes, definindo as variáveis relevantes e considerando os fluxos de matéria e energia.

Uma vez delimitado o sistema, temporal e espacialmente, a primeira tarefa consiste em distinguir os diversos subsistemas componentes da cadeia, através dos quais se processa o fluxo de matéria ou energia. O fluxo e as transformações de determinada entrada são salientados através de vários subsistemas, integrados e funcionando de modo contíguo. O autor salienta, ainda, a importância da descrição dos eventos que expressam o fornecimento de matéria e energia aos sistemas, pois regulam o funcionamento e a organização do sistema. “Todavia, como são provindos do ambiente, as categorias de entradas são independentes da organização interna do referido sistema” (CHRISTOFOLETTI, 1999, p. 58). No entanto, lembremos que a repercussão maior ou menor, no sistema, desse fornecimento, depende de características e propriedades internas ao sistema, conforme discutido anteriormente.

Os modelos para a análise da funcionalidade dos sistemas procuram focalizar os fluxos de matéria e energia, as características dos processos atuantes e os mecanismos de realimentação, assim como a interação entre a morfologia e a dinâmica dos sistemas a fim de salientar o entrosamento entre formas-processos.

1.5.1.2 Tipos de representação: modelos gráficos

Segundo CHRISTOFOLETTI (1979; 1999), existem diferentes procedimentos para representar sistemas. Tratando de modelagem em sistemas ambientais, o autor cita, entre outras categorias de modelos utilizados pelos geógrafos, os modelos de sistemas que correspondem a esquemas lógicos que procuram representar a estrutura do sistema e identificar os elementos, fluxos e retro-alimentações, empregando simbologias diversas. Algumas simbologias são apresentadas na figura 1.

A figura 1(A), apresentada por CHRISTOFOLETTI (1979, p. 43; 1999, p. 80) mostra simbologia descritiva conforme CHORLEY E KENNEDY (1971)23. Essa simbologia assinala:

- as entradas;

- os reguladores (instrumentos aos quais são atribuídas funções decisórias, decidindo qual o rumo a ser seguido, tomando como base de decisão a existência de limiares);

- os armazenadores (que armazenam, por lapso de tempo variável, a quantidade de matéria ou energia retida no subsistema);

- as saídas.

A figura 1(B) (adaptada de CHRISTOFOLETTI, 1999, p. 78) mostra as representações gráficas usadas nos diagramas de Forrester, que compreendem diferentes componentes dos sistemas, conforme pode ser visto na própria figura.

S N Entrada (input) Saída (output) Regulador Arm azenador Subsistem a (A) Nome unidade Nome Variável controlante Nome Variável auxiliar Fluxo de informação (influência) Fluxo (material, energia) Parâmetros Fontes, escoadouros Nome Equações das taxas (B)

FIGURA 1: (A) Simbologia utilizada para a descrição de sistemas; (B) componentes representativos da linguagem gráfica descritiva de Forrester (Fonte: CHRISTOFOLETTI,

1999).

Após definidos os diversos subsistemas integrantes e relevantes do sistema, CHRISTOFOLETTI (1979) sugere que a segunda tarefa seja estabelecer os reguladores, e a terceira, colocar os armazenadores. Esta análise, proposta para sistemas em seqüência pelo autor, pode, certamente, ser transferida para todos os tipos de sistemas.

Considerando que no transcorrer do fluxo pelos sistemas há transformações entre a entrada recebida e a saída de matéria e energia nos diferentes subsistemas, responsáveis pelo surgimento de novos processos e pela elaboração de novas formas, inúmeros processos ocorrem dentro dos subsistemas, que podem ser mais ou menos conhecidos. Em decorrência, são diferenciados os conceitos de caixa branca, cinza ou preta, conforme o conhecimento que se tem a respeito dos processos que ocorrem no interior dos subsistemas:

- caixa branca: quando se identificam e se analisam as estocagens, fluxos e outros processos, a fim de obter conhecimento detalhado e claro de como a estrutura interna do sistema funciona a fim de transformar input em output;

- caixa cinza: envolve o conhecimento parcial do subsistema, focalizando inputs, outputs, retroalimentação, mas sem examinar todos os mecanismos internos;

- caixa preta: o subsistema é pouco conhecido, sendo tratado como unidade, e a atenção dirige-se somente para as saídas e as entradas identificadas.

Há, portanto, inúmeras formas de representação gráfica de sistemas.

Não somente essas formas de representação, mas toda a base teórica fornecida neste capítulo será utilizada no terceiro capítulo, que trata da aplicação da perspectiva sistêmica e dos conceitos vistos até o momento em uma bacia hidrográfica: a do rio Coruja-Bonito, localizada em Braço do Norte, SC. Nesta bacia, a suinocultura aparece como importante atividade econômica, e também como geradora de conflitos devido à poluição dos recursos hídricos.

CAPÍTULO 2 – SUINOCULTURA E CONTEXTO