Análisis y Diseño de Sistemas
Estructurado Moderno
ADSEM
1. Introducción
La información es inherente a la existencia de las personas y de las sociedades. Permite conocer la realidad, interactuar con el medio físico, apoyar la toma de decisiones y evaluar las acciones de individuos y de grupos. El aprovechamiento de la información propicia la mejoría de los niveles de bienestar y permite aumentar la productividad y competitividad de las naciones.
El mundo de hoy, está inmerso en una nueva revolución tecnológica basada en la informática, que encuentra su principal impulso en el acceso expedito y en la capacidad de procesamiento de información sobre prácticamente todos los temas y sectores de la actividad humana. La nueva revolución tecnológica ha contribuido a que culturas y sociedades se transformen aceleradamente tanto económica, como social y políticamente, con el objetivo fundamental de alcanzar con plenitud sus potencialidades.
Debemos tomar conciencia que la informática tiene un carácter estratégico. Sus aplicaciones ya han afectado prácticamente todas las actividades humanas, modificando las estructuras de producción y comercialización, la organización de instituciones, la generación de nuevas tecnologías y la difusión de conocimientos, así como la prestación de servicios. A todo ello se están sumando transformaciones igualmente importantes en el ámbito social, básicamente en la forma en que se llevan a cabo innumerables actividades cotidianas y personales.
En la actualidad, la información, obtenida en forma completa y oportuna dentro de cualquier tipo de organización, constituye un elemento esencial que garantiza la gestión eficaz de los recursos de la misma, así como la calidad de los servicios que presta y la adecuación constante al entorno que lo rodea. A medida que se difunde con gran rapidez el uso de las Computadoras dentro de una Organización, surgen muchas inquietudes acerca de la forma de usarlas para mejorar la productividad y objetivos de la Organización.
En Chile la mayoría de las instituciones y empresas carecen de una política de informática adecuada, constituyendo así una de las características negativas del desarrollo de sistemas informáticos. Frente a la importancia de la información, dentro de una organización y el incremento del uso del computador y la carencia de una política de informática adecuada, se ve por conveniente emitir metodologías orientadas al desarrollo de Sistemas de Información, en tal sentido, la literatura técnica propone una serie de metodologías orientada a las Fases de Análisis y Diseño de Sistemas de Información, la cual constituye el cuerpo del presente libro
La filosofía implícita en la Metodología, es que el Análisis y Diseño de Sistemas es un Proceso en el que se aplican muchas técnicas orientadas a mejorar el negocio mediante la implantación o el cambio de los sistemas de información existentes. La Metodología propuesta, tiene sus fundamentos en la Teoría General de Sistemas (TGS), y debe de considerarse como herramienta y guía para asegurar su efectividad.
En muchas organizaciones los Sistemas de Información se encuentran en la fase de expansión y todavía no se ha establecido una metodología efectiva de Planificación de los mismos. En estos casos no ser posible implantar directamente una metodología activa de generación de Planes Estratégicos de Empresas y de Sistemas de Información simultáneamente al carecer la organización de la cultura organizativa correspondiente. En esta circunstancia hay que llegar al método activo por vía evolutiva mediante la implantación de una metodología pasiva en una primera fase que ayude a la creación de una cultura necesaria (el término pasivo hace mención que solamente requiere el conocimiento de las estrategias que la institución desee llevar a cabo independientemente del proceso que se haya seguido para llegar a ellas) es difícil de implantar si no existe los siguiente consideraciones:
1. Una cultura corporativa en la Institución que sea sensible al uso del potencial de las tecnologías de la información.
2. El conocimiento por parte del Centro Informático, de los objetivos y estrategias corporativas de la Institución, en términos que permita buscar un alineamiento del plan de sistemas con las estrategias de la institución (método pasivo).
del procedimiento en cuestión. En consecuencia, es responsabilidad de la Alta Dirección procurar que existan las condiciones para que éste aprendizaje pueda desarrollarse efectivamente.
El Plan de Sistemas de Información, responde a la necesidad de lograr que el tratamiento de la información (considerado en términos de disponibilidad), ayude al cumplimiento de los objetivos generales definidos para cualquier Unidad organizativa de la Institución. Con esta perspectiva, los planes de sistemas de encuadran dentro del marco más general de la Planificación Estratégica, como el fin de concretarse a corto y medio plazo de ésta. Así, la Planificación Estratégica tiene como finalidad principal, definir los objetivos a largo plazo de una organización, en cuanto a:
• Servicios futuros a prestar.
• Perspectivas de crecimiento y previsiones de evolución, entre otros. Así mismo, trata de estimar las necesidades de información en función de dichos objetivos. Para ello se considera tanto la situación de dicha organización frente a su entorno, como la visión de los responsables de la misma.
La Planificación de Sistemas se puede considerar como la realización táctica de los objetivos estratégicos ya definidos para la Planificación Estratégica, los cuales tiene por característica:
• Definición precisa de los Sistemas de Información identificados.
• Una planificación ajustada para la Implantación de dichos sistemas, considerando prioridades y recursos necesarios.
Dentro de cualquier tipo de organización, el disponer de información completa, confiable en el momento oportuno, constituye un elemento esencial para garantizar la gestión eficaz de los recursos de la misma, así como, mejorar la calidad de los servicios que presta y adecuarse constantemente al entorno que lo rodea. Por lo que se requiere, una administración adecuada de la información, que se planifiquen, desarrollen y mantengan sistemas de información eficientes, es decir, sistemas que produzcan en términos de calidad, cantidad y oportunidad la información que ayude o facilite el cumplimiento de los objetivos y funciones de la organización. A medida que crece el volumen de la información a manejar en la administración, aumenta la necesidad de disponer de una Tecnología de la Información que soporte dinámica y eficazmente el funcionamiento normal de las distintas áreas o departamentos que la constituyen. Uno de los problemas existentes en los Departamentos de Sistemas, es la ausencia de políticas en informática, y de metodologías modernas de desarrollo de sistemas, pudiéndose resumir tal situación de la siguiente forma:
• Desarrollo de Sistemas de Información sin responder a un Planeamiento de Sistemas de información.
• Escasa o nula documentación de los sistemas, lo que dificulta la tarea de desarrollo, implantación y especialmente la de mantenimiento.
• Escaso número de estándares de Desarrollo de Sistemas.
• Se justifica, por tanto, la implantación de una Metodología de Desarrollo de Sistemas en las organizaciones, en las que se define un conjunto de métodos, actividades, técnicas y herramientas que faciliten la construcción de Sistemas de Información con el fin de:
o Satisfacer las necesidades de los departamentos y/o reas usuarias implicadas.
o Generar la documentación asociada, la cual comprende instrucciones de operación, documentación
del mantenimiento, explotación, entre otros.
o Elaborar sistemas eficientes en términos de calidad, que produzcan información oportuna y
confiable para la adecuada toma de decisiones.
La metodología tiene por objeto establecer las directrices a las que debe ajustarse la elaboración del Análisis de Sistemas en los distintos organismos, empresas y/o gobierno. Así mismo, es importante señalar que la Metodología se encuentra dividida en los siguientes capítulos:
Capítulo 2: Generalidades
Capítulo 3: Definición del Proyecto de Sistemas
Capítulo 4: Análisis, Determinación y Especificación de Requerimientos
Capítulo 5: Análisis Estructurado
Capítulo 6: Diseño
Capítulo 7: Programación
Capítulo 8: Prueba
Capítulo 9: Implantación
2. Generalidades del Análisis de Sistemas de Información.
2.1. El Enfoque Sistémico
El concepto de sistema arranca del problema de las partes y el todo, ya discutido en la antigüedad por Hesíodo (siglo VIII a.C.) y Platón (siglo IV a.C.) Sin embargo, el estudio de los sistemas como tales no preocupa hasta la segunda guerra mundial, cuando se pone de relieve el interés del trabajo interdisciplinario y la existencia de analogías (isomorfismos) en el funcionamiento de sistemas biológicos y automáticos. Este estudio tomaría carta de naturaleza cuando, en los años cincuenta, L. Von Bertalanffy propone su Teoría General de Sistemas.
La aparición del enfoque de sistemas tiene su origen en la incapacidad manifiesta de la ciencia para tratar problemas complejos. El método científico, basado en reduccionismo, repetitividad y refutación, fracasa ante fenómenos muy complejos por varios motivos:
• El número de variables interactuantes es mayor del que el científico puede controlar, por lo que no es posible realizar verdaderos experimentos.
• La posibilidad de que factores desconocidos influyan en las observaciones es mucho mayor.
• Como consecuencia, los modelos cuantitativos son muy vulnerables.
El problema de la complejidad es especialmente patente en las ciencias sociales, que deben tratar con un gran número de factores humanos, económicos, tecnológicos y naturales fuertemente interconectados. En este caso la dificultad se multiplica por la imposibilidad de llevar a cabo experimentos y por la propia intervención del hombre como sujeto y como objeto (racional y libre) de la investigación.
La mayor parte de los problemas con los que tratan las ciencias sociales son de gestión: organización, planificación, control, resolución de problemas, toma de decisiones,... En nuestros días estos problemas aparecen por todas partes: en la administración, la industria, la economía, la defensa, la sanidad, etc.
Así, el enfoque de sistemas aparece para abordar el problema de la complejidad a través de una forma de pensamiento basada en la totalidad y sus propiedades que complementa el reduccionismo científico.
Véase una excelente presentación de las ideas de sistemas en "Systems Thinking, Systems Practice" (P. Checkland, Wiley, 1999).
Lord Rutherford pronunció la frase que refleja más claramente el éxito del método científico reduccionista durante el primer tercio de este siglo: "Hay Física y hay coleccionismo de sellos". El objetivo último era explicar cualquier fenómeno natural en términos de la Física.
Fueron los biólogos quienes se vieron en primer lugar en la necesidad de pensar en términos de totalidades. El estudio de los seres vivos exigía considerar a éstos como una jerarquía organizada en niveles, cada uno más complejo que el anterior. En cada uno de estos niveles aparecen propiedades emergentes que no se pueden explicar a partir de los componentes del nivel inferior, sencillamente porque se derivan de la interacción, y no de los componentes individuales.
Un concepto previo al de comunicación es el de información. Los trabajos en este campo de Wiener y especialmente de Shannon llevaron a establecer una teoría estadística de la información.
En esta misma década, Von Bertalanffy proponía los fundamentos de una Teoría de Sistemas Generales y en 1954 se crea la Sociedad para la Investigación de Sistemas Generales. El programa de la sociedad era el siguiente:
1. Investigar el isomorfismo de conceptos, leyes y modelos en varios campos, y promover transferencias útiles de un campo a otro.
2. Favorecer el desarrollo de modelos teóricos adecuados en aquellos campos donde faltaran.
3. Reducir en lo posible la duplicación de esfuerzo teórico en campos distintos.
4. Promover la unidad de la ciencia, mejorando la comunicación entre los especialistas.
El objetivo último de Von Bertalanffy, el desarrollo y difusión de una única meta-teoría de sistemas formalizada matemáticamente, no ha llegado a cumplirse. En su lugar, de lo que podemos hablar es de un enfoque de sistemas o un pensamiento sistémico que se basa en la utilización del concepto de sistema como un todo irreducible.
2.1.1. Qué es un Sistema
Mostramos a continuación la definición de Sistema propuesta por varios autores.
L. Von Bertalanffy (1968):
"Un sistema es un conjunto de unidades en interrelación."
Ferdinand de Saussure (1931):
"Sistema es una totalidad organizada, hecha de elementos solidarios que no pueden ser definidos más que los unos con relación a los otros en función de su lugar en esa totalidad."
Mario Bunge (1979):
Sistema Σ es una terna ordenada [C(Σ), E(Σ), S(Σ)] en la que:
• C(Σ) (composición de Σ) representa el conjunto de partes de Σ.
• E(Σ) (entorno o medio ambiente de Σ es el conjunto de aquellos elementos que, sin pertenecer a C(Σ), actúan sobre sus componentes o están sometidos a su influencia.
• S(Σ) (estructura de Σ) es el conjunto de relaciones y vínculos de los elementos de C(Σ) entre sí o bien con los miembros del entorno E(Σ).
IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronic Terms:
Estándar X3.12-1970 (ANSI), Estándar 2382/V, VI (ISO) Vocabulary for Information Processing:
"Sistema es una colección organizada de hombres, máquinas y métodos necesaria para cumplir un objetivo específico."
Resumiendo, de las definiciones se pueden extraer unos aspectos fundamentales del concepto Sistema:
• La existencia de elementos diversos e interconectados.
• El carácter de unidad global del conjunto.
• La existencia de objetivos asociados al mismo.
• La integración del conjunto en un entorno.
2.1.2. Las Ciencias de la Complejidad
El enfoque de sistemas ha dado lugar a estudios teóricos y aplicados. Entre los primeros se encuadran algunos de los citados anteriormente: la Cibernética y la Teoría de Sistemas Generales, de los Sistemas Dinámicos, de los Sistemas Auto-organizativos, de la Información y de las Jerarquías. Todos ellos se pueden englobar bajo la denominación genérica de Ciencias de los Sistemas.
Los estudios aplicados son por su parte aquellos que emplean el enfoque sistémico para la resolución de problemas, y entre ellos se encuentran la Ingeniería de Sistemas, la Gestión de Sistemas, la Investigación Operativa o la Dinámica de Sistemas.
En los últimos tiempos se está extendiendo el uso del término Ciencias de la Complejidad para referirse a todas las disciplinas que hacen uso del enfoque de sistemas. En general, las Ciencias de la Complejidad comparten bastantes de las siguientes características:
• Han sido establecidas por grupos interdisciplinarios de investigadores interesados en explorar los aspectos invariantes de la complejidad y la sistemicidad fuera de las fronteras establecidas entre los distintos campos del saber.
• Hacen hincapié en el estudio de la estructura (interconexión entre componentes) y su importancia en el comportamiento de los sistemas. Esta estructura puede conllevar aspectos de paralelismo o circularidad (realimentación).
• Destacan el carácter de totalidad o unidad global de los sistemas objeto de estudio.
• Manejan aspectos no materiales de los sistemas, en particular aquellos que tiene que ver con información, comunicación u organización. Los conceptos de complejidad e incertidumbre suelen ser básicos.
• Suelen tratar con sistemas abiertos, aquellos que intercambian materia, energía o información con el entorno. En este contexto son especialmente importantes la interacción con el observador y la toma de decisiones.
2.1.2.1. Ingeniería de Sistemas
La primera referencia que describe ampliamente el procedimiento de la Ingeniería de Sistemas fue publicada en 1950 por Melvin J. Kelly, entonces director de los laboratorios de la Bell Telephone, subsidiaria de investigación y desarrollo de la AT&T. Esta compañía jugó un papel importante en el nacimiento de la Ingeniería de Sistemas por tres razones: la acuciante complejidad que planteaba el desarrollo de redes telefónicas, su tradición de investigación relativamente liberal y su salud financiera. Así, en 1943 se fusionaban los departamentos de Ingeniería de Conmutación e Ingeniería de Transmisión bajo la denominación de Ingeniería de Sistemas. A juicio de Arthur D. Hall, "la función de Ingeniería de Sistemas se había practicado durante muchos años, pero su reconocimiento como entidad organizativa generó mayor interés y recursos en la organización". En 1950 se creaba un primer curso de postgrado sobre el tema en el M.I.T. y sería el propio Hall el primer autor de un tratado completo sobre el tema..
Para Hall, la Ingeniería de Sistemas es una tecnología por la que el conocimiento de investigación se traslada a aplicaciones que satisfacen necesidades humanas mediante una secuencia de planes, proyectos y programas de proyectos. Hall definiría asimismo un marco para las tareas de esta nueva tecnología, una matriz tridimensional de actividades en la que los ejes representaban respectivamente:
• La dimensión temporal: son las fases características del trabajo de sistemas, desde la idea inicial hasta la retirada del sistema.
• La dimensión lógica: son los pasos que se llevan a cabo en cada una de las fases anteriores, desde la definición del problema hasta la planificación de acciones.
• La dimensión del conocimiento: se refiere al conocimiento especializado de las diversas profesiones y disciplinas. (Esta dimensión, ortogonal a las anteriores, no ha sido incluida en la tabla a efectos de una mayor claridad.)
Para Wymore, el objeto de la Ingeniería de Sistemas es el "análisis y diseño de sistemas hombre-máquina, complejos y de gran tamaño", incluyendo por tanto los sistemas de actividad humana. En estos casos el inconveniente habitual suele ser la dificultad de expresar los objetivos de manera precisa.
Encontramos una definición muy general en el IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronic Terms:
"Ingeniería de Sistemas es la aplicación de las ciencias matemáticas y físicas para desarrollar sistemas que utilicen económicamente los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad."
Una definición especialmente completa (y que data de 1974) nos la ofrece un estándar militar de las fuerzas aéreas estadounidenses sobre gestión de la ingeniería.
"Ingeniería de Sistemas es la aplicación de esfuerzos científicos y de ingeniería para:
(1) transformar una necesidad de operación en una descripción de parámetros de rendimiento del sistema y una configuración del sistema a través del uso de un proceso iterativo de definición, síntesis, análisis, diseño, prueba y evaluación;
(2) integrar parámetros técnicos relacionados para asegurar la compatibilidad de todos los interfaces de programa y funcionales de manera que optimice la definición y diseño del sistema total;
(3) integrar factores de fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, supervivencia, humanos y otros en el esfuerzo de ingeniería total a fin de cumplir los objetivos de coste, planificación y rendimiento técnico.
Como vemos, en la literatura se pueden encontrar tantas definiciones del término como autores se han ocupado del tema. A pesar de ello, podemos dar otra basada en las ideas de Hall, Wymore y M'Pherson:
Como era de esperar por el amplio espectro de sus intereses, la Ingeniería de Sistemas no puede apoyarse en una metodología monolítica. Cada una de las metodologías que comprende puede ser útil en una fase concreta del proceso o para un tipo concreto de sistemas; lo que todas ellas comparten es su enfoque: el enfoque de sistemas.
2.1.2.2. Análisis de Sistemas
El Análisis de Sistemas trata básicamente de determinar los objetivos y límites del sistema objeto de análisis, caracterizar su estructura y funcionamiento, marcar las directrices que permitan alcanzar los objetivos propuestos y evaluar sus consecuencias. Dependiendo de los objetivos del análisis podemos encontrarnos ante dos problemáticas distintas:
• Análisis de un sistema ya existente para comprender, mejorar, ajustar yo predecir su comportamiento.
• Análisis como paso previo al diseño de un nuevo sistema-producto.
En cualquier caso, podemos agrupar más formalmente las tareas que constituyen el análisis en una serie de etapas que se suceden de forma iterativa hasta validar el proceso completo:
• Conceptualización: Consiste en obtener una visión de muy alto nivel del sistema, identificando sus elementos básicos y las relaciones de éstos entre sí y con el entorno.
• Análisis funcional: Describe las acciones o transformaciones que tienen lugar en el sistema. Dichas acciones o transformaciones se especifican en forma de procesos que reciben una entradas y producen unas salidas.
• Análisis de condiciones (o constricciones): Debe reflejar todas aquellas limitaciones impuestas al sistema que restringen el margen de las soluciones posibles. Estas se derivan a veces de los propios objetivos del sistema:
o Operativas, como son las restricciones físicas, ambientales, de mantenimiento, de personal, de
seguridad, etc.
o De calidad, como fiabilidad, mantenibilidad, seguridad, confidencialidad, generalidad, etc.
Sin embargo, en otras ocasiones las constricciones vienen impuestas por limitaciones en los diferentes recursos utilizables:
• Económicos, reflejados en un presupuesto.
• Temporales, que suponen unos plazos a cumplir.
• Humanos.
• Metodológicos, que conllevan la utilización de técnicas determinadas.
• Materiales, como espacio, herramientas disponibles, etc.
• Construcción de modelos: Una de las formas más habituales y convenientes de analizar un sistema consiste en construir un prototipo (un modelo en definitiva) del mismo.
• Validación del análisis: A fin de comprobar que el análisis efectuado es correcto y evitar en su caso la posible propagación de errores a la fase de diseño, es imprescindible proceder a la validación del mismo. Para ello hay que comprobar los extremos siguientes:
• Si el análisis se plantea como un paso previo para realizar un diseño, habrá que comprobar además que los objetivos propuestos son correctos y realizables.
Una ventaja fundamental que presenta la construcción de prototipos desde el punto de vista de la validación radica en que estos modelos, una vez construidos, pueden ser evaluados directamente por los usuarios o expertos en el dominio del sistema para validar sobre ellos el análisis.
2.1.2.3. Diseño de Sistemas
El diseño de sistemas se ocupa de desarrollar las directrices propuestas durante el análisis en términos de aquella configuración que tenga más posibilidades de satisfacer los objetivos planteados tanto desde el punto de vista funcional como del no funcional (lo que antes hemos denominado constricciones). El proceso de diseño de un sistema complejo se suele realizar de forma descendente:
• Diseño de alto nivel (o descomposición del sistema a diseñar en subsistemas menos complejos).
• Diseño e implementación de cada uno de los subsistemas:
o Especificación consistente y completa del subsistema de acuerdo con los objetivos
establecidos en el análisis.
o Desarrollo según la especificación. o Prueba.
• Integración de todos los subsistemas.
• Validación del diseño.
Dentro del proceso de diseño de sistemas hay que tener en cuenta los efectos que pueda producir la introducción del nuevo sistema sobre el entorno en el que deba funcionar, adecuando los criterios de diseño a las características del mismo. En este contexto está adquiriendo una importancia creciente la adaptación de todo sistema-producto a las capacidades de las personas que van a utilizarlo, de forma que su operación sea sencilla, cómoda, efectiva y eficiente. De estas cuestiones se ocupa una disciplina, la ergonomía, que tiene por objeto la optimización de los entornos hombre-máquina. Si bien en un principio estaba centrada en los aspectos antropométricos de la relación hombre-máquina, en la actualidad ha pasado a intervenir con fuerza en todos los procesos cognitivos (análisis, interpretación, decisión, comunicación y representación del conocimiento). Así, con respecto al diseño de herramientas software, la ergonomía tiene mucho que decir en cuestiones relacionadas con la disposición de informaciones en pantalla, profundidad de menús, formato de iconos, nombres de comandos, control de cursores, tiempos de respuesta, manejo de errores, estructuras de datos, utilización de lenguaje natural, etc.
2.1.2.4. Gestión de Sistemas
La Gestión de Sistemas se ocupa de integrar, planificar y controlar los aspectos técnicos, humanos, organizativos, comerciales y sociales del proceso completo (desde el análisis y el diseño hasta la vida operativa del sistema). Los objetivos principales de la Gestión de Sistemas suelen ser:
• Planificar y controlar el proceso completo de análisis, diseño y operación del sistema dentro del presupuesto, plazo, calidad y restantes condiciones convenidas.
• Controlar la validez de los criterios de diseño.
• Planificar y desarrollar las necesidades de mantenimiento.
• Planificar y desarrollar las necesidades de formación del personal que va a operar el sistema.
• Planificar la supervisión del funcionamiento del sistema.
En grandes proyectos de ingeniería, y dentro del ámbito de la gestión, el ingeniero de sistemas suele funcionar como asesor del director del proyecto, obteniendo, elaborando y presentando informaciones en un formato adecuado para que éste pueda tomar las decisiones pertinentes.
2.2. Sistemas de Información.
La edad de los sistemas -la edad de la síntesis –Sistemas abiertos –Cibernética –Sistemas homeostáticos – Reglas de decisión –Retroalimentación de información –Control automático –Diseño de sistemas –Sistemas de información a la gerencia.
Éstas y otras frases semejantes forman parte del dialecto y vocabulario de la nueva ciencia de los sistemas de información a la administración, misma que ofrece grandes promesas para enfrentarse al enorme crecimiento del tamaño, complejidad y diversidad de las operaciones de la organización moderna. Ese incremento de la complejidad y del tamaño, que caracteriza la moderna organización en gran escala, ha hecho que las funciones administrativas de planeamiento, organización y control sean más difíciles de ejecutar, aunque cada vez más indispensables para la estabilidad y el crecimiento de las empresas actuales, en un mundo que evoluciona a pasos acelerados.
Ya sea evolutiva o revolucionaria, la era de los sistemas está con nosotros. Durante más de cien años -desde la Revolución Industrial- la administración se ha considerado como un arte que ha progresado mediante la adquisición y el registro de la experiencia humana. Mediante un estudio de las situaciones administrativas y un examen de las experiencias pasadas registradas en la literatura, se ha esperado que los gerentes y los estudiantes obtengan un conocimiento intuitivo de los principios fundamentales de los problemas a los que tendrán que enfrentarse. Sin embargo, los gerentes de nuestra época necesitan más ayuda que la que pueden encontrar estudiando las experiencias de otros. Lo que se necesita es una ciencia fundamental o por lo menos, un enfoque mucho más estructurado para la toma de decisiones.
El enfoque de sistemas proporciona el proceso para reconciliar las complejidades de la -empresa moderna. Los sistemas de información: a la gerencia, manuales o basados en computadoras, proporcionan los instrumentos. Considerados en conjunto, la estructura del enfoque de sistemas y los instrumentos de los sistemas de información a la gerencia suministran a los gerentes, técnicas y modernos métodos para el planeamiento, la organización, la integración y el control de sus operaciones en una forma, más efectiva.
2.2.1. Concepto de sistema, características que lo definen y su enfoque.
En el sentido más amplio, un sistema es un conjunto de componentes que interaccionan entre sí para lograr un objetivo común. Nuestra sociedad está rodeada de sistemas. Por ejemplo, cualquier persona experimenta sensaciones físicas gracias a un complejo sistema nervioso formado por el cerebro, la medula espinal, los nervios y las células sensoriales especializadas que se encuentran debajo de la piel; estos elementos funcionan en conjunto para hacer que el sujeto experimente sensaciones de frío, calor, comezón, etc. Las personas se comunican con el lenguaje, que es un sistema muy desarrollado formador por palabras y símbolos que tiene significado para el que habla y para quienes lo escuchan. Asimismo, las personas viven en un sistema económico en el que se intercambian bienes y servicios por otros de valor comparable y en el que, al menos en teoría, los participantes obtienen un beneficio en el intercambio.
Todo sistema organizacional depende, en mayor o menor medida, de una entidad abstracta denominada sistema de información. Este sistema es el medio por el cual los datos fluyen de una persona o departamento hacia otros y puede ser cualquier cosa, desde la comunicación interna entre los diferentes componentes de la organización y líneas telefónicas hasta sistemas de cómputo que generan reportes periódicos para varios usuarios. Los sistemas de información proporcionan servicio a todos los demás sistemas de una organización y enlazan todos sus componentes en forma tal que éstos trabajen con eficiencia para alcanzar el mismo objetivo.
Características que lo definen.
La finalidad de un sistema es la razón de su existencia. Existe un sistema legislativo, por ejemplo, para estudiar los problemas que enfrentan los ciudadanos y aprobar la legislación que los resuelva. El sistema de encendido de un automóvil tiene el claro propósito de quemar el combustible para crear la energía que emplean los demás sistemas del automóvil.
Para alcanzar sus objetivos, los sistemas interaccionan con su medio ambiente, el cual está formado por todos los objetos que se encuentran fuera de las fronteras de los sistemas. Los sistemas que interactúan con su medio ambiente (reciben entradas y producen salidas) se denominan sistemas abiertos. En contraste, aquellos que no interactúan con su medio ambiente se conocen como sistemas cerrados. Todos los sistemas actuales son abiertos. Es así como los sistemas cerrados existen sólo como un concepto, aunque muy importante como se verá más adelante.
El elemento de control está relacionado con la naturaleza de los sistemas, sean cerrados o abiertos. Los sistemas trabajan mejor -"se encuentran bajo control"- cuando operan dentro de niveles de desempeño tolerables. Por ejemplo, las personas trabajan mejor cuando su temperatura es de 37 grados centígrados. Quizá una desviación de 37 a 37.5 grados no afecte en mucho su desempeño aunque, en algunos casos, la diferencia puede ser notable. Una mayor desviación, sin embargo, tal como una fiebre de 39.5 grados, desencadena un cambio drástico en las funciones corporales. El sistema deja de funcionar y permanece inactivo hasta que se corrija su condición. Si esta condición se prolonga demasiado, los resultados pueden ser fatales para el sistema.
Este ejemplo muestra además la importancia del control en los sistemas de todo tipo. Todos, los sistemas tienen niveles aceptables de desempeño, denominados estándares y contra los que se comparan los niveles de desempeño actuales. Siempre deben anotarse las actividades que se encuentran muy por encima o por debajo de los estándares para poder efectuar los ajustes necesarios. La información proporcionada al comparar los resultados con los estándares junto con el proceso de reportar las diferencias a los elementos de control recibe el nombre de retroalimentación.
Para resumir, los sistemas emplean un modelo de control básico consistente en:
1. Un estándar para lograr un desempeño aceptable
2. Un método para medir el desempeño actual
3. Un método para comparar el desempeño actual contra el estándar
4. Un método de retroalimentación
Los sistemas que pueden ajustar sus actividades para mantener niveles aceptables, continúan funcionando. Aquellos que no lo hacen, tarde o temprano dejan de trabajar.
El concepto de interacción con el medio ambiente, que es lo que caracteriza a los sistemas abiertos, es esencial para el control. Recibir y evaluar la retroalimentación, permite al sistema determinar qué tan bien está operando. Si una empresa, por ejemplo, produce como salidas productos o servicios con un precio elevado pero de baja calidad, entonces es probable que las personas dejen de adquirirlos. En este caso, las figuras o gráficas de ventas bajas son la retroalimentación que indica a la gerencia que es necesario efectuar ajustes, tanto en la calidad de sus productos como la forma en la que éstos se fabrican, para mejorar el desempeño, volver al camino y recobrar las esperanzas.
tiempo, la realidad es que no existen sistemas cerrados, El concepto, sin embargo, es importante porque ilustrar un objetivo en el diseño de sistemas: construir sistemas que necesiten la menor intervención del medio externo para mantener un desempeño aceptable. Por consiguiente, la autorregulación y el propio ajuste son objetivos de diseño en todos los ambientes de sistemas.
Los componentes que forman un sistema pueden ser a su vez más pequeños; es decir, los sistemas pueden estar formados por niveles de sistemas o subsistemas. El cuerpo humano, por ejemplo contiene subsistemas tales como los sistemas respiratorio y circulatorio. Un automóvil tiene sistemas de combustión, eléctricos y de control de emisiones. En general, en situaciones de sistemas, es común tener varios niveles de sistemas interactuando entre sí.
Enfoque de sistemas.
Esencialmente, el enfoque de sistemas para la administración se diseña para utilizar el análisis científico, en las organizaciones complejas: a) para desarrollar y administrar los sistemas de operación (por ejemplo, flujos de dinero o sistemas de fuerza humana), y b) para diseñar sistemas de información para la toma de decisiones. Es evidente el eslabonamiento entre esos dos procesos: el objetivo del diseño de sistemas de información consiste en ayudar a la toma de decisiones relacionadas con la administración de los Sistemas de operación.
Un concepto fundamental del enfoque de sistemas para la organización y la administración es la relación recíproca de las partes o subsistemas de la organización. El enfoque comienza con una serie de objetivos y se dedica al diseño, del todo, a diferencia del diseño, de los componentes o subsistemas. La característica sinérgica del enfoque de sistemas es muy importante. Los sistemas de organización e información se diseñan para lograr la sinergia, la acción simultánea de las partes separadas, aunque recíprocamente relacionadas, que produce un efecto total mayor que el de la suma de los efectos considerados independientemente. Los resultados obtenidos por un equipo o un "sistema" de once jugadores de fútbol son mayores que el que pueda lograr once jugadores individuales que actúen sin esfuerzo integrado. La analogía con una organización de negocios es muy clara.
Anteriormente, las organizaciones de negocios no alcanzaban su eficacia óptima porque no relacionaban entre sí las partes o funciones (subsistemas) ni tampoco con el todo. A veces la función de ventas se ejecutaba sin una consideración adecuada de la de manufactura. El control de producción no se coordinaba con el planeamiento financiero o de personal y el sistema clásico de información a la gerencia consistía de la tabla de cuentas. El sistema de contabilidad tradicional se ocupaba principalmente de suministrar información posterior a los hechos para los, estados financieros, no de una torna de decisiones administrativas proyectada hacia lo futuro.
La figura no debe hacer que el lector llegue a la conclusión de que la distinción entre el enfoque "clásico" y el de "sistemas" sea clara y absoluta. En realidad, el enfoque clásico siempre ha tenido en cuenta el intercambio de rutina de información a través de la cadena de mando. Las copias de las órdenes de ventas se han enviado a los departamentos de crédito, planes de producción, embarques y cuentas por cobrar. Los presupuestos se han hecho con vista a lo futuro y han incluido las partes separadas de la organización. Sin embargo, aunque proporcionan cierto grado de integración y de coordinación, esos mecanismos no, fueron sinérgicos y no lograron el grado de refinamiento de las tomas de decisiones que queremos obtener con el enfoque de sistemas.
El enfoque de sistemas para la solución de problemas incluye 1) una filosofía de enfoque, y 2) un método de diseño de sistemas para la solución de problemas. La filosofía consiste en ver siempre el problema y sus componentes en su totalidad relacionada, no como partes. Thome y Willard han descrito ese enfoque:
El enfoque de sistemas es una forma ordenada de valorar una necesidad humana de índole compleja, en un estado de ánimo de “esperemos y estudiemos la situación desde todos los puntos de vista", preguntándonos:
• ¿Cuántos elementos distinguibles tiene este aparente problema?
• ¿Qué relaciones de causa y efecto hay entre esos elementos?
• ¿Qué funciones hay que ejecutar en cada caso?
• ¿Qué intercambios pueden requerirse entre los recursos después de que se definan?
1. Optimizar la zona de cocimiento y el proceso.
2. Optimizar el proceso de servicio.
3. Optimizar la zona del comedor y el proceso de recolección del dinero.
Así, pues, las instalaciones de cocina podrían ser excelentes, pero serían muy inconvenientes e ineficientes para dar servicio a los clientes. El proceso de servicio podría ser excelente, pero la zona del, comedor pudiera estar dispuesta de tal modo para atender a los clientes y para el cobro del consumo que el servicio no podría adaptarse o integrarse a la misma.
En este caso, ¿qué hizo la gerencia? Expresó los objetivos del sistema o sea, servir al cliente alimentos bien preparados en un ambiente agradable. Mediante la revisión de todo el sistema la gerencia decidió que los clientes deberían ordenar primero sus alimentos fríos y luego los calientes, ambos en un mostrador de cafetería. Mientras la carne se prepara al gusto, los clientes pagan la cuenta y se les da un recibo numerado. Llevan los alimentos fríos a la zona del comedor y recogen sus platillos calientes cuando se les llama por número. Con ese diseño, de sistema se logra la eficiencia del sistema total de producción a bajo costo para la clientela. Hay que notar el intercambio entre el manejo material de los alimentos por el restaurante y la economía para el cliente. Además, el método de toma de pedidos, cobro del consumo y cocinado queda estrechamente integrado en el sistema.
Es imposible dar instrucciones exactas para el diseño de un sistema como el que acabamos de citar; en vez de ello puede desarrollarse un procedimiento generalizado y una serie de lineamientos que sirvan de guía. El diseñador de sistemas desarrolla el arte de enfrentarse a los problemas de un sistema, en gran parte mediante la experiencia, y sus métodos pueden variar desde un sencillo razonamiento de sentido común hasta las técnicas más refina-das de la investigación de operaciones. Básicamente, sin embargo, el enfoque de sistemas es una aplicación sistemática del intelecto, de las técnicas y de los instrumentos a fin de lograr la integración de los componentes para un fin especificado.
2.2.2. Concepto y función de un sistema de información.
En la práctica se dispone de una gran variedad de, sistemas de información que soportan los aspectos administrativos y de control de las organizaciones: por ejemplo, en una fábrica se tendrían los siguientes sistemas principales:
Función Sistema
Almacén. Control de inventarlos.
Producción. Planeación y control de la producción.
Compras. Proceso de órdenes y seguimiento de las compras.
Ventas Facturación y control de créditos.
Contabilidad. Registro de afectaciones contables y emisión de informes.
Personal. Nóminas y administración de personal.
Los sistemas, según su naturaleza, se clasifican en los grupos siguientes:
• Determinísticos.
• Probabilísticas.
• Abiertos.
• Cerrados.
Hasta cierto punto la clasificación no tiene mayor importancia, pero es imperativo que dentro de los sistemas exista la dinámica suficiente para responder a los cambios que emanan, ya sea de forma externa y/o interna. Esto es esencial en las organizaciones modernas, pues en la época actual se registran cambios sustanciales, ya sean sociológicos, técnicos, económicos o legales, que modifican las políticas y funciones de las organizaciones.
El proceso de diseño de los sistemas de información comprende tanto el diseño de uno nuevo como el rediseño de un sistema que se encuentre en operación. Un nuevo sistema se requiere cuando la organización inicia sus operaciones o cuando una nueva división solicita por primera vez el proceso de datos de un cierto sistema. Los sistemas en operación normalmente necesitan ser rediseñados o modificados parcialmente en forma periódica para asegurar que estén acordes con lo actual y no con los requerimientos históricos. Una organización se puede clasificar como un sistema total, y sus subsistemas son:
• Subsistema administrativo.
• Subsistema operativo.
• Subsistema de información.
Éstos deben interrelacionarse para lograr las metas y objetivos de la organización.
1. Debe proporcionar información confiable y oportuna para que el subsistema administrativo tome un nivel adecuado de decisiones.
2. Debe monitorear el subsistema operativo para conocer los resultados reales obtenidos y proporcionar información sobre las operaciones que día con día tiene que realizar la organización.
3. Debe comparar los resultados reales con los planeados y proporcionar información que ayude a corregir las desviaciones incurridas.
Tradicionalmente los sistemas computacionales de información se han desarrollado bajo metodologías distintas, producto de la experiencia del personal especialista; sin embargo, en los últimos años ha nacido una serie de nuevas disciplinas (tecnología de información, ingeniería de software, etc.) que tienen como finalidad proporcionar una metodología formal e ingenieril para desarrollar sistemas computacionales de información de manera eficiente y efectiva.
2.2.3. Tipos de sistemas de información.
Aunque muchas compañías y organizaciones están haciendo grandes esfuerzos para extender las aplicaciones de las computadoras fuera de las zonas que actualmente se consideran comprobadas y de rutina, de todos modos la gran mayoría de los sistemas de información (ya sean manuales o basados en computadoras) continúan en las categorías que veremos a continuación. Ordinariamente la obtención y diseminación de la información es el problema más difícil de la compañía. La información es voluminosa, esparcida, y a menudo difícil de obtener. Si los gerentes quedan envueltos en el papeleo, no tendrán tiempo para llevar a cabo la valoración, el planeamiento o la toma de decisiones. Su trabajo será una constante búsqueda de información para manejar las diversas crisis que se presenten, además del flujo normal del trabajo.
Con el transcurso del tiempo las empresas típicas han desarrollado los sistemas principales de información que muestra la tabla 1-1, para proporcionar información de planeamiento, de operación y de control para los tomadores de decisiones de toda la organización. Esos sistemas principales son los siguientes:
1. financiero,
2. de producción o de operaciones,
3. de mercadotecnia,
4. de personal,
5. de control de proyectos y
6. otros sistemas secundarios.
SISTEMAS Y SUBSISTEMAS PRINCIPALES DE INFORMACIÓN
SISTEMA USOS PRINCIPALES
SUBSISTEMA Planeamiento Operación Control
FINANZAS
Presupuestación de efectivo x x
Presupuestación de capital x x
Contabilidad de costos x x
Planeamiento de utilidades x x x
Contabilidad de responsabilidad x x x
Contabilidad de costeabilidad x x
PRODUCCIÓN/OPERACIONES
Planeamiento de producción x x x
Inventario, x x x
Compras x x x
Distribución x x x
MERCADOTECNIA
Planeamiento de ventas x
Ventas y facturación x
Análisis de ventas x x
Control de crédito x
Investigaciones de mercado x
PERSONAL
Registros de personal x
Nómina x
Empleo x
Colocación x
Adiestramiento x
Mantenimiento y materiales x
CONTROL DE PROYECTOS
PERT/CPM, costo, tiempo, etcétera x x x
OTRAS INVESTIGACIONES
Y DESARROLLOS x
Planeamiento, estratégico x x
Simulación x
2.3. Importancia de los sistemas de información en la toma de decisiones
La toma de decisiones es un término reservado para la acción de elegir entre varias alternativas. La toma de decisiones es un proceso de pensamiento que ocupa toda la actividad que tiene por finalidad la solución de problemas.
Todo aspecto que refleja el esfuerzo humano involucra actividades con un propósito en las que deben resolverse los problemas y tomar decisiones. La toma de decisiones puede verse como un procedimiento, un ciclo que contiene varios círculos.
La toma de decisiones es necesaria cuando tenemos un problema que resolver, o necesidades que satisfacer. El paso para definir el problema, puede considerarse como un subproblema del problema principal, es decir, un circuito dentro de otro circuito, en el ciclo de la toma de decisiones.
Los sistemas de información son de vital importancia en cualquier tipo de información ya que nos proporciona las herramientas necesarias para que un tomador de decisiones pueda realizar su trabajo óptimamente.
2.3.1. Teoría de la Información
Es la teoría relacionada con las leyes matemáticas que rige la transmisión y el procesamiento de información, es decir, la teoría de la información se ocupa de la medición de la información y de su forma de representarla, y de la capacidad de los sistemas de comunicación para transmitir y procesar información.
La codificación se refiere tanto a la transformación de imagen o voz en señales eléctricas, como al cifrado de mensajes para asegurar su privacidad.
Esta teoría de la información, fue desarrollada por 1948, por el ingeniero Claude E. Shannon. La necesidad de una base teórica para la tecnología de la comunicación, surgió del aumento de la complejidad y de la masificación de las vías de comunicación (teléfono, radio, redes). La teoría de la información abarca todas las formas de transmisión y almacenamiento de información, como la televisión, en la grabación de imágenes.
El término información, se refiere a los mensajes transmitidos: voz o música transmitida por radio o teléfono, imágenes transmitidas por televisión, información digital, en sistemas y redes de computadoras.
La teoría de la información ha sido aplicada en diferentes campos como la cibernética, la lingüística, sicología, etc.
2.3.2. Por que necesitan información las empresas
Las organizaciones operan en un mundo de desaciertos e intervención gubernamental, de políticas impredecibles a nivel monetario, fiscal, impositivo y regulador; de ciclos de negocios y recesiones; de cambios abruptos en las políticas comerciales; de competencia doméstica e internacional; y de crecientes costos laborales. A decir verdad, este es un ambiente implacable y competitivo en el que deben sobrevivir las organizaciones.
Para evitar el fracaso, sobrevivir, y lograr el éxito, las organizaciones deben explorar las dimensiones de la oportunidad de una gerencia informada, de la diferenciación de productos y servicios de una creciente productividad.
Claramente, la información es el arma principal que ayudará a la gerencia, a los productos, a los servicios y a la productividad a penetrar en el ambiente competitivo.
El encanto de la tecnología informática no hará avanzar estas dimensiones, pero sí lo hará la necesidad de contender y sobrevivir en un ambiente competitivo y violento, un ambiente que incluye una competencia internacional más fuerte. Debe quedar claro que las computadoras, la tecnología informática y la información de calidad no son los fines sino simplemente las armas competitivas que apoyan a las organizaciones para alcanzar las metas de los gerentes triunfadores, de productos y servicios excelentes y de una mayor productividad, y del éxito a final de cuentas.
Cualquiera que sea la organización, las compañías que producen la información de la más alta calidad, permanecerán como las más fuertes competidoras del ramo. Por otra parte, si una compañía no puede mejorar su información, quedará a la zaga de aquellas que si pueden.
2.4. Conceptos y Análisis.
Es un conjunto o disposición de procedimientos o programas relacionados de manera que juntos forman una sola unidad. Un conjunto de hechos, principios y reglas clasificadas y dispuestas de manera ordenada mostrando un plan lógico en la unión de las partes. Un método, plan o procedimiento de clasificación para hacer algo. Esto se lleva a cabo teniendo en cuenta ciertos principios:
• Debe presentarse y entenderse el dominio de la información de un problema.
• Represente el comportamiento del software a consecuencias de acontecimientos externos.
• Divida en forma jerárquica los modelos que representan la información, funciones y comportamiento.
El proceso debe partir desde la información esencial hasta el detalle de la Implementación.
La función del Análisis puede ser dar soporte a las actividades de un negocio, o desarrollar un producto que pueda venderse para generar beneficios. Para conseguir este objetivo, un Sistema basado en computadoras hace uso de seis (6) elementos fundamentales:
1. Software, que son Programas de computadora, con estructuras de datos y su documentación que hacen efectiva la logística metodología o controles de requerimientos del Programa.
2. Hardware, dispositivos electrónicos y electromecánicos, que proporcionan capacidad de cálculos y funciones rápidas, exactas y efectivas (Computadoras, Censores, maquinarias, bombas, lectores, etc.), que proporcionan una función externa dentro de los Sistemas.
3. Personal, son los operadores o usuarios directos de las herramientas del Sistema.
4. Base de Datos, una gran colección de informaciones organizadas y enlazadas al Sistema a las que se accede por medio del Software.
5. Documentación, Manuales, formularios, y otra información descriptiva que detalla o da instrucciones sobre el empleo y operación del Programa.
6. Procedimientos, o pasos que definen el uso específico de cada uno de los elementos o componentes del Sistema y las reglas de su manejo y mantenimiento.
Un Análisis de Sistema se lleva a cabo teniendo en cuenta los siguientes objetivos en mente:
• Identifique las necesidades del Cliente.
• Evalúe que conceptos tiene el cliente del sistema para establecer su viabilidad.
• Realice un Análisis Técnico y económico.
• Asigne funciones al Hardware, Software, personal, base de datos, y otros elementos del Sistema.
• Establezca las restricciones de presupuestos y planificación temporal.
• Cree una definición del sistema que forme el fundamento de todo el trabajo de Ingeniería.
Para lograr estos objetivos se requiere tener un gran conocimiento y dominio del Hardware y el Software, así como de la Ingeniería humana (Manejo y Administración de personal), y administración de base de datos.
2.5. Objetivos del Análisis.
2.5.1. Identificación de Necesidades.
perspectivas del cliente, sus necesidades y requerimientos, sobre la planificación temporal y presupuestal, líneas de mercadeo y otros puntos que puedan ayudar a la identificación y desarrollo del proyecto.
• Reconocimiento del problema.
• Evaluación y Síntesis.
• Modelado.
• Especificación.
• Revisión.
Antes de su reunión con el analista, el cliente prepara un documento conceptual del proyecto, aunque es recomendable que este se elabore durante la comunicación Cliente – analista, ya que de hacerlo el cliente solo de todas maneras tendría que ser modificado, durante la identificación de las necesidades.
2.6. Metodologías y Herramientas para el Análisis y Diseño de Sistemas.
El desarrollo de sistemas pequeños, en la cual participan una o dos personas, es una tarea simple. Los cambios naturales que surgen durante el ciclo de desarrollo del sistema no producen una gran propagación de cambios en el sistema. Sin embargo, si el sistema es grande y en su desarrollo participan varios grupos de personas desarrollando una tarea específica, hay que tener en cuenta no solo la comunicación con el usuario sino también la interrelación entre los distintos grupos de trabajo.
Algunos de los problemas comunes que los desarrolladores encuentran en la construcción de software de cierta complejidad son los siguientes:
• El dominio de aplicación no es conocido.
• La comunicación con el usuario.
• La comunicación con el grupo de desarrollo.
• La carencia de buena documentación.
Por esta razón, es necesario seguir una serie de pasos sistemáticos para que los diferentes grupos de desarrollo posean una buena comunicación. Estos pasos son brindados por los modelos de ciclo de vida, los cuales están constituidos por diferentes etapas, por ejemplo:
Especificación de requerimientos: Se realizan entrevistas con el usuario identificando los requerimientos y necesidades del usuario.
Análisis: Modela los requerimientos del usuario.
Diseño: Se modela la solución del sistema, teniendo en cuenta el ambiente de implementación a utilizar, por ejemplo, si el sistema es centralizado o distribuido, la base de datos a utilizar, lenguaje de programación, performance deseada, etc.
Implementación: Dado el lenguaje de programación elegido se implementa el sistema.
Mantenimiento: Es la etapa más difícil de desarrollo del sistema, actualiza y modifica el sistema si surgen nuevos requerimientos.
Existen varios métodos para describir el ciclo de vida de un sistema, uno de ellos es el desarrollo estructurado en cascada.
2.6.1. Modelo en Cascada.
Fig. 2.1.: Modelo de ciclo de vida en Cascada.
En un principio fue de gran utilidad pero el problema es que para pasar de una etapa a la otra había que terminar la primera, produciendo un gran problema si algún cambio era requerido. La etapa de Mantenimiento consumía el 80% del costo de producción.
Debido a los nuevos requerimientos en el desarrollo de software, surgieron muchos otros modelos que trataban de solucionar los problemas existentes, que se basaron en el modelo en Cascada. Por ejemplo, el Modelo en Espiral, en el cual el sistema se desarrolla incrementalmente (Fig. 2.2.).
Los modelos propuestos poseen básicamente las mismas etapas, pero varían en:
• los métodos y herramientas utilizadas en cada actividad
• los controles requeridos, paralelismo en las actividades
No es aconsejable elegir un modelo y seguirlo al detalle sino que se debe adaptar a las características del proyecto que esta siendo desarrollado.
Fig.2.2.: Modelo de ciclo de vida en Espiral
2.6.2. Modelo Espiral.
El modelo espiral para la ingeniería de software ha sido desarrollado para cubrir las mejores características tanto del ciclo de vida clásico, como de la creación de prototipos, añadiendo al mismo tiempo un nuevo elemento: el análisis de riesgo. El modelo representado mediante la espiral de la figura 2.3, define cuatro actividades principales:
1. Planificación: determinación de objetivos, alternativas y restricciones.
2. Análisis de riesgo: análisis de alternativas e identificación/resolución de riesgos.
3. Ingeniería: desarrollo del producto del "siguiente nivel",
4. Evaluación del cliente: Valorización de los resultados de la ingeniería.
Durante la primera vuelta alrededor de la espiral se definen los objetivos, las alternativas y las restricciones, y se analizan e identifican los riesgos. Si el análisis de riesgo indica que hay una incertidumbre en los requisitos, se puede usar la creación de prototipos en el cuadrante de ingeniería para dar asistencia tanto al encargado de desarrollo como al cliente.
El cliente evalúa el trabajo de ingeniería (cuadrante de evaluación de cliente) y sugiere modificaciones. Sobre la base de los comentarios del cliente se produce la siguiente fase de planificación y de análisis de riesgo. En cada bucle alrededor de la espiral, la culminación del análisis de riesgo resulta en una decisión de "seguir o no seguir".
Con cada iteración alrededor de la espiral (comenzando en el centro y siguiendo hacia el exterior), se construyen sucesivas versiones del software, cada vez más completa y, al final, al propio sistema operacional.
El paradigma del modelo en espiral para la ingeniería de software es actualmente el enfoque más realista para el desarrollo de software y de sistemas a gran escala. Utiliza un enfoque evolutivo para la ingeniería de software, permitiendo al desarrollador y al cliente entender y reaccionar a los riesgos en cada nivel evolutivo. Utiliza la creación de prototipos como un mecanismo de reducción de riesgo, pero, lo que es más importante permite a quien lo desarrolla aplicar el enfoque de creación de prototipos en cualquier etapa de la evolución de prototipos.
2.6.3. Modelo Prototipo.
Este modelo se describe de la siguiente manera: Una alternativa de enfoque para la definición de los requerimientos consiste en capturar un conjunto inicial de necesidades e implementarlas rápidamente con la intención declarada de expandirlas y refinarlas iterativamente al ir aumentando la compresión que del sistema tienen los usuarios y quien lo desarrolla. La definición del sistema se realiza el descubrimiento evolutivo y gradual y no atrevas de la previsión omnisciente... Este tipo de enfoque se llama "de prototipos". También se le conoce como modelado del sistema o desarrollo heurístico. Ofrece una alternativa atractiva y practicable a los métodos de especificación para tratar mejor la incertidumbre, la ambigüedad y la volubilidad de los proyectos reales.
Dentro del enfoque de prototipos se pretende que el modelo sea operante, es decir, una colección de programas de computadora que simulan algunas o todas las funciones que el usuario desea. Para lograr lo anterior se utilizan las siguientes herramientas de software:
• Un diccionario de datos integrado
• Un generador de pantallas
• Un generador de reportes no guiado por procedimientos
• Un lenguaje de programación de cuarta generación
• Un lenguaje de consultas no guiado por procedimientos
• Medios poderosos de administración de base de datos
El modelo de prototipos se muestra en la figura 2.4 Comienza con una actividad de sondeo; de esto sigue una determinación de sí el proyecto es un buen candidato para un enfoque de prototipos. Los buenos candidatos son aquellos que tienen las siguientes características:
• El usuario no puede o no está dispuesto a examinar modelos abstractos en papel, tales como diagramas de flujo de datos.
• Se tiene la intención de que el sistema sea en línea y con operación total por la pantalla, en contraposición con los sistemas de edición, actualización y reportes operados por lote.
• El sistema no requiere la especificación de grandes cantidades de detalles algorítmicos, ni de muchas especificaciones de procesos para describir los algoritmos con los cuales se obtienen resultados.
Fig.2.4.: Modelo Prototipo
Este modelo concluye con una fase de diseño. Con el cual se tiene la intención de que se modelen los requerimientos del usuario.
2.6.4. Metodología ASML (A System Modeling Language)
ASML es una metodología de desarrollo estructurado de sistemas que cubre todo el ciclo de vida de desarrollo. Esta metodología integra las principales ideas del Análisis Estructurado y el Diseño Estructurado en un marco conceptual único y consistente.
Si bien la definición original de la metodología puede reconocerse en los libros de Ward y MacMenamim, le cabe una mejor definición al ser interpretada como: la conjunción del Análisis Estructurado Moderno y el Diseño Estructurado, con extensiones para el modelado de sistemas de tiempo real.
Estructura de la Metodología
Fig. 2.5.: Jerarquía de Modelos
El Modelo del Sistema está dividido en dos modelos generales:
• El Modelo Esencial: Representa la etapa de Análisis Estructurado. Construcción de un modelo libre de detalles tecnológicos.
• El Modelo de Implementación: Representa la etapa de Diseño Estructurado. Instanciación de un Modelo Esencial con una tecnología dada.
1. El Modelo Esencial
Puede ser considerado como la aplicación de la metodología de Análisis Estructurado Moderno de Yourdon. La idea fundamental con la que el modelo esencial es concebido es la de Tecnología Perfecta en la cual no hay restricciones de cantidad de memoria, tamaño del disco o velocidad del procesador. Dos modelos componen el modelo esencial:
• El Modelo del Ambiente: Declaración de los objetivos. Creación de un Diagrama de Contexto y de una Lista de Eventos, describe los estímulos que recibe el sistema y las respuestas generadas por los estímulos. Definición del Diccionario de Datos inicial. Tabla de Estímulo-Respuesta.
Todos los criterios de modelado y, principalmente de validación, descriptos en la metodología de Análisis Estructurado Moderno pueden (y deben) ser aplicados en esta etapa para obtener un modelo esencial de calidad y que sea consistente.
2. El Modelo de Implementación
A partir de esta etapa, el modelo esencial es instanciado en una tecnología dada. Se debe considerar ahora, las imperfecciones de la tecnología y determinar: la cantidad de procesadores necesarios, las cualidades de estos procesadores, el tamaño de disco necesario de acuerdo al volumen de la información a ser almacenada, etc. Luego se diseña la solución sobre la base de esas restricciones tecnológicas.
La creación del modelo de implementación se fundamenta en la creación de tres modelos, uno de ellos en forma independiente (el modelo del usuario o de la interfaz hombre-máquina) y los otros dos en forma encadenada en un proceso incremental de refinamiento e incorporación de detalles:
• El Modelo del Usuario: La interfaz hombre-máquina es modelada en todos sus detalles, estilo (árboles de menús, lenguajes de comandos, manipulación directa, etc.), lay-out y formato de pantallas, formato de informes y listados, diseño de pantallas para el ingreso de datos y presentación de resultados, estilo de mensajes de error, secuencialidad, etc. La creación de este modelo es independiente del resto de los modelos que conforman el de implementación, y puede ser desarrollado en paralelo. Las interfaces deben ser diseñadas para cada uno de los procesadores (del modelo de procesadores) y para cada una de las tareas (del modelo de tareas).
Es el punto de inflexión entre la etapa de análisis y la etapa de diseño. El modelo de implementación del usuario especifica un conjunto de restricciones que el usuario deseará imponer al grupo de desarrollo y condicionarán al diseñador.
Define la interfaz hombre-máquina que es modelada en todos sus detalles, estilo (árboles de menúes, lenguajes de comandos, manipulación directa, etc.), lay-out y formato de pantallas, formato de informes y listados, diseño de pantallas para el ingreso de datos y presentación de resultados, estilo de mensajes de error, secuencialidad, etc. La creación de este modelo es independiente del resto de los modelos que conforman el de implementación, y puede ser desarrollado en paralelo. Las interfaces deben ser diseñadas para cada uno de los procesadores (del modelo de procesadores) y para cada una de las tareas (del modelo de tareas).
Los aspectos más importantes que se especifican en el modelo de implementación del usuario son:
o Delimitación de la frontera de automatización: distribución del modelo esencial entre
personas y máquinas: el usuario puede tomar diferentes actitudes frente a este punto, pero lo que debe tenerse presente es que siempre es el usuario el que finalmente tiene la responsabilidad de fijar la frontera de automatización. El usuario puede fijar entre las siguientes alternativas
Al usuario no le interesa donde está la frontera de automatización, dejando librado al diseñador la decisión de establecerla.
El usuario escoge un sistema totalmente automatizado
El usuario escoge un sistema totalmente manual
o Detalle de la interacción humano-máquina: especifica todos los aspectos del diseño de la
interfaz entre el sistema y el entorno. Los aspectos mas importantes a considerar en este punto son:
Formato de las entradas que fluyen desde los terminadores hasta el sistema
Formato de las salidas que fluyen desde el sistema hacia los terminadores
Secuencia y tiempos de entradas y salidas en un sistema en línea, navegaciones de pantalla
Métodos de codificación a utilizar para el ingreso de datos
o Actividades de apoyo manual que se podrían requerir: actividades ‘no esenciales’ que
deben agregarse al sistema por no disponerse de una tecnología perfecta e ideal. Pueden representarse como burbujas adicionales en el modelo esencial. Los casos típicos son:
Controles de posibles fallas humanas/técnicas (ingreso de datos al sistema, realización de cálculos, dispositivos de almacenamiento, salida de datos del sistema)
Operación del sistema en producción
o Restricciones operativas que el usuario desea imponer al sistema: son restricciones que
afectarán la configuración de hw, sistema operativo, telecomunicaciones, lenguaje de programación. Los aspectos típicos son:
Volumen de los datos
Tiempo de respuesta en sistemas On-line
Restricciones políticas sobre modalidades de implantación
Restricciones ambientales
Restricciones de seguridad y confiabilidad (mtbf, mttr)
Restricciones de seguridad (controles de acceso al sistema)
o Agregado de procesos de arranque y apagado del sistema.
• El Modelo de Distribución: Describe todas las decisiones relativas a la arquitectura de hardware (modelo de procesadores) y a la estructuración general de la arquitectura de software (modelo de tareas). Se incorporan, en los modelos creados hasta este punto algunas Distorsiones destinadas a optimizar el uso de esa tecnología. El criterio fundamental es: Minimizar todo lo posible las distorsiones agregadas.
• El Modelo de Procesadores: Asigna el modelo esencial a distintos procesadores y determina la arquitectura de comunicación entre ellos. Implica la asignación de procesos y almacenes a los procesadores.
