Computación (página 5)

1. Como los Sistemas de Información pueden emplearse para obtener Ventajas Competitivas: para poder usar los sistemas de información debemos entender donde están las ventajas estratégicas para las empresas. Se usan dos modelos de empresas y su entorno para identificar las áreas donde los sistemas de información puedan proporcionar ventajas sobre la competencia, estos modelos son:

Actividades primarias

Modelo de cadena de valor………………………Actividades……………………

Actividades de apoyo

Modelo de la fuerza competitiva………………Estrategias………………Diferenciación de productos

Diferenciación Orientada

Desarrollar ligas estrechas con

Competidores y proveedores

Transformarse en productos de bajo

Costo

• Productos y Servicios de un Sistema de Información: las instituciones financieras son pioneras en el uso de los sistemas de información para crear nuevos productos y servicios, demostrando el desarrollo y uso de los sistemas de información para crear nuevos productos de consumo.

Entre otras cosas, la razón por la mejora de un producto es invisible a los consumidores. Motores de velocidad variables, dispositivos de control y alarmas domésticas contra robo son diferentes a los de los cajeros automáticos, las tarjetas de crédito, sistemas de manejo de efectivo, etc. La diferencia entre un sistema de información y su uso estratégico, en contraposición con productos que incorporan componentes de computadoras, es importante.

• Sistemas para Enfocarse al Nicho del Mercado: un sistema de información puede proporcionar a las empresas una ventaja competitiva al producir esta para mejorar sus técnicas de ventas y mercadotecnia. Tales sistemas tratan a la información como un recurso que puede ser "explotado" por la institución para incrementar la rentabilidad y la penetración al mercado.
• Enlace con los Clientes y Proveedores: los sistemas estratégicos para enlazar a los clientes y proveedores han cambiado la forma en la que algunas empresas manejan el abastecimiento y los requerimientos de inventarios. El método de abastecimiento justo a tiempo traduce los requerimientos de inventarios del cliente mientras que el inventario sin existencia permita que el cliente elimine la totalidad del inventario, teniendo como resultado una ventaja competitiva definitiva.

2. Sistemas Inter-Institucionales: sistemas de información que automatizan el flujo de información a través de las fronteras institucionales y enlazan a la empresa con sus clientes, distribuidores o proveedores.
3. Sistemas de Mercado Electrónico: mercado creado por las tecnologías de computación y de comunicación que puede alcanzar muchos compradores y vendedores por medio de sistemas Inter-Institucionales.

• Sistemas para Abatir Costos: los sistemas estratégicos antes descritos modifican las relaciones estratégicas entre una institución y su mercado, clientes y proveedores. Otros sistemas de información estratégicamente orientados facilitan las operaciones internas, el control administrativo, la planeación y el personal. Al abatir los costos de operación, incrementar las utilidades y hacer que las empresas sean más eficientes, tales sistemas contribuyen a la sobrevivencia y prosperidad de la empresa.

2. Implicaciones para los Administradores y las Instituciones:
1. Contrarrestando la Fuerza de la Competencia: los sistemas estratégicos contrarrestan las fuerzas de la competencia al cambiar rápidamente la base de la competencia. Los sistemas estratégicos de información pueden llevar a un fabricante a una posición incapturable como el productor de menor costo y más alta calidad del sector.

   El modelo de la cadena del valor puede complementar al modelo de las fuerzas de la competencia al identificar puntos críticos de apalancamiento en donde las empresas pueden emplear la tecnología de la información de manera más eficaz para aumentar su posición competitiva. Por ejemplo, un análisis estratégico podría identificar a las actividades de ventas y mercadotecnia como un área en donde los sistemas de información proporcionarían al máximo incremento en productividad.

0. El Apalancamiento de la Tecnología en la Cadena de Valor: los estratégicos de información descritos apalancan la tecnología de sistemas de información y los impactos tecnológicos. Hasta hace poco, los sistemas de información jugaban sólo un papel menor en la producción, distribución y venta de productos y servicio. Fuertes incrementos en la productividad en el procesamiento de la información tenían muy poco impacto en la productividad o la utilidad total de la empresa expresada en el balance.
0. Alianzas Estratégicas y Sociedades de Información: cada vez más las empresas emplean sistemas de información para obtener ventajas estratégicas al entrar en alianzas con otras empresas donde ambas operan al compartir recursos o servicios. Tales alianzas son, con frecuencias, las sociedades de información, en donde dos o más empresas comparten su información para obtener ventajas mutuas (Konsynski y McFarlan, 1990). Por ejemplo, la American Airlines tiene un acuerdo con el Citibank de otorgar una milla en su programa de viajero frecuente por cada dólar gastado usando tarjetas de crédito del Citibank.
0. Administración de las Transiciones Estratégicas: la adopción de los tipos de sistemas presentados en este capítulo en general implica cambios en las metas de negocios, las relaciones con los clientes y proveedores, las operaciones internas y en la arquitectura de la información. Tales cambios sociotécnicos, que afectan a los elementos sociales y tecnológicos de la institución, pueden considerarse como transiciones estratégicas, o sea, un movimiento entre los niveles de los sistemas sociotécnicos. Estos cambios a menudo implican el hacer difusas las fronteras de la institución, es decir, las exteriores y las interiores. Esto es específicamente cierto en los sistemas estratégicos cuya base está en las telecomunicaciones (Cash y Konsynski, 1985; Keen, 1986).
0. ¿Qué es lo que los Administradores Pueden Hacer?: los administradores deben determinar cómo puede la institución construir sistemas de información de importancia estratégica. Los sistemas de información son demasiado importantes para dejarlos en manos de un pequeño grupo dentro de la corporación. Los directivos deben buscar las oportunidades para desarrollarlos. Aunque algunos sectores están mucho más adelantados que otros en el uso de su tecnología de información, los que están retrasados tienen alguna buena razón para estarlo: La tecnología puede no ser apropiada. Otros sectores sencillamente no están a tono con el ritmo de los tiempos y por tanto ofrecen grandes oportunidades para cambios amplios y veloces. He aquí algunas preguntas que los administradores deben hacerse:

• ¿Cómo se emplean en el sector las tecnologías de información y comunicación?
• ¿Cuáles instituciones son líderes en la aplicación de la tecnología de los sistemas de información?
• ¿Cómo se ve el futuro?
• ¿Cuál es la dirección y la naturaleza del cambio tecnológico dentro del sector?
• ¿De dónde vienen el impulso y el cambio?
• ¿Se tienen oportunidades estratégicas significativas a ser obtenidas al introducir la tecnología de sistemas de información en el sector?
• ¿Pueden los sistemas de información alterar la base de la competencia, al modificar los costos, generar nuevos productos, reforzar el poder de la empresa para negociar con los proveedores, para crear barreras contra los nuevos competidores?
• ¿Qué tipos de sistemas son aplicables al sector industrial?
• ¿Requiere de sistemas para crear nuevos productos y servicios, de sistemas de abastecimiento y/o sistemas de ventas y mercadotecnia?

SOFTWARE DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN

¿Qué es el Software?:

El software es el conjunto de instrucciones detalladas que controlan la operación de un sistema de cómputo. Sin el software, el hardware de las computadoras no podrían realizar las tareas que se asocian con las computadoras.

Las funciones del software son:

• Administrar los recursos de cómputo de la institución.
• Proporcionar las herramientas a los seres humanos para que aprovechen estos recursos.
• Actuar como intermediario entre las instituciones y la información almacenada.

2. Programas de Software: es un conjunto de argumentos o instrucciones para la computadora.

   Principales tipos de Software:

   1. Software del Sistema: programas generalizados que administran los recursos de la computadora. El software del sistema coordina las distintas partes del sistema de cómputo y sirve como mediación entre el software de aplicación y el hardware de las computadoras. El software del sistema que administra y controla las actividades y recursos de la computadora se llama Sistema Operativo.
      2. Lenguaje de Máquina: lenguaje de programación que consiste en los 1 y 0 del código binario.
      3. Lenguaje de Alto Nivel: lenguaje de programación en el que cada expresión de código fuente genera múltiples expresiones a nivel del lenguaje de máquina.
   2. Software de Aplicaciones: programas escritos para una aplicación específica de negocios con el objeto de realizar funciones específicas por los usuarios finales. Está principalmente relacionado con el cumplimiento de las tareas. Se clasifican en los siguientes tipos de lenguaje:
   3. Software del Usuario Final: herramientas de software que permiten el desarrollo de aplicaciones por los usuarios finales con muy poca o nula intervención de programadores profesionales, o que incrementan la productividad de los programadores profesionales.
3. Programa Almacenado: es la idea de que el programa no puede ser ejecutado a menos que se almacene en la memoria primaria de la computadora junto con los datos requeridos.

Generaciones de los Lenguajes de Programación:

Los equipos de ordenador (el hardware) han pasado por cuatro generaciones, de las que las tres primeras (ordenadores con válvulas, transistores y circuitos integrados) están muy claras, la cuarta (circuitos integrados a gran escala) es más discutible.

Algo parecido ha ocurrido con la programación de los ordenadores (el software), que se realiza en lenguajes que suelen clasificarse en cinco generaciones, de las que las tres primeras son evidentes, mientras no todo el mundo está de acuerdo en las otras dos. Estas generaciones no coincidieron exactamente en el tiempo con las de hardware, pero sí de forma aproximada, y son las siguientes:

2. Primera Generación: los primeros ordenadores se programaban directamente en

   código binario, que puede representarse mediante secuencias de ceros y unos

   sistema binario. Cada modelo de ordenador tiene su propio código, por esa razón se llama lenguaje de máquina.

3. Segunda Generación: los

   lenguajes simbólicos, asimismo propios de la máquina, simplifican la escritura de las instrucciones y las hacen más legibles.

4. Tercera Generación: los

   lenguajes de alto nivel sustituyen las instrucciones simbólicas por códigos independientes de la máquina, parecidas al lenguaje humano o al de las Matemáticas.

5. Cuarta Generación: se ha dado este nombre a ciertas herramientas que permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas. Hoy se piensa que estas herramientas no son, propiamente hablando, lenguajes. Algunos proponen reservar el nombre de cuarta generación para la programación orientada a objetos.

   Nuevas Herramientas y Enfoques del Software:

   Lenguaje de 4ta. Generación, un lenguaje de programación que puede ser empleado directamente por los usuarios finales o por programadores menos experimentados para desarrollar aplicaciones de computadoras más rápidamente que en los lenguajes de programación convencionales. Los lenguajes de la 4ta. Generación se dividen en:

6. Quinta Generación: se llama así a veces a los lenguajes de la inteligencia artificial, aunque con el fracaso del proyecto japonés de la quinta generación el nombre ha caído en desuso.
1. Lenguajes de Interrogación: un lenguaje de computadora de alto nivel que se emplea para recuperar información específica de las bases de datos o archivos.
0. Lenguajes de Gráficas: un lenguaje de cómputo que despliega datos de archivos o de bases de datos de forma gráfica.
0. Lenguaje de Programación de Muy Alto Nivel: es el que usa menos instrucciones que los lenguajes convencionales. Se usa principalmente como herramienta de productividad por los programadores profesionales.
0. Paquete de Software de Aplicaciones: es un conjunto prescrito, personificado y comercialmente disponible, programas que elimina la necesidad de escribir programas de software para ciertas funciones.
0. Software de Procesamiento de Palabras: software que maneja el almacenamiento electrónico, edición, formateo e impresión de documentos.
0. Hoja de Cálculo: software que despliega los datos en una malla de columnas y renglones, con la capacidad de calcular fácilmente los datos numéricos.
0. Software de Administración de Datos: software usado para crear y manejar listas, crear archivos y base de datos para almacenar y para combinar información para informes.

   Cómo seleccionar el Software y los Lenguajes de Programación:

0. Paquetes de Software Integrados: es el que proporciona dos o más aplicaciones, como hojas de cálculo y procesador de palabras, lo que permite la transferencia fácil de datos entre ellos.
1. Adaptabilidad: algunos lenguajes son de propósito general y pueden ser usados en una diversidad de problemas, mientras que otros son lenguajes de propósito específico adecuados solo para tareas limitadas.
0. Sofisticación: los lenguajes de alto nivel deben tener estructuras de control y estructuras de datos sofisticadas. Las primeras definen la forma de los programas haciéndolos claros, lógicos y estructurados, fáciles de leer y mantener.
0. Consideraciones de Tipo Organizacional: con el objeto de ser eficaces, el lenguaje debe ser aprendido fácilmente por el personal de programación de la empresa, de ser fácil de mantener y cambiar lo suficientemente flexible, de manera que pueda crecer dentro de la institución.
0. Soporte: es importante adquirir software que sea de uso extensivo en otras instituciones y que pueda recibir soporte de muchas empresas y despachos de consultoría y servicios.

   Funciones del Sistema Operativo:

   Un Sistema Operativo realiza tres (03) funciones:

0. Eficiencia: la eficiencia es la cual complica y ejecuta permaneciendo como consideración al adquirir software.
1. Define y Asigna los Recursos del Sistema (Asignación y Designación): asigna recursos a los trabajos de aplicaciones que encuentran en la ejecución.
2. Programa el Uso de Recursos y Trabajos de Cómputo (Programación): miles de trabajos pueden ejecutarse simultáneamente en una computadora.

   Multiprogramación:

   Es un método para ejecutar dos o más programas empleando la misma computadora. El CPU sólo ejecuta un programa, pero puede dar servicio a las necesidades de E/S de otros al mismo tiempo.

   Tiempo Compartido:

   Es el compartir simultáneamente los recursos de las computadoras entre muchos usuarios al hacer que el CPU emplee una cantidad fija de tiempo en cada programa del usuario antes de pasar al siguiente.

   Almacenamiento Virtual:

   Es una manera de cómo la computadora maneja programas más eficientemente, al dividir los programas en porciones de longitud fija o variable con solo una pequeña porción a la vez en la memoria primaria.

   Multiprocesamiento:

   Es un Sistema Operativo para ejecutar dos o más instrucciones en forma simultánea en un solo sistema de computación utilizando más de un CPU.

   Traducción del Lenguaje y Software de Utilerías:

3. Seguimiento de las Actividades del Sistema de Cómputo (Seguimiento): da seguimiento a las actividades del sistema de cómputo.
1. Código Fuente: instrucciones de programas escritos en un lenguaje de alto nivel antes de ser traducidas a lenguajes de máquinas.
0. Compilador: software especial de sistemas que traduce un lenguaje de alto nivel a un lenguaje de máquina para su procesamiento por la computadora.
0. Código Objeto: instrucciones de programas que han sido traducidas al lenguaje de máquina que pueden ser ejecutadas.
0. Intérprete: un lenguaje traductor especial que traduce toda la instrucción de código fuente a código de máquina y ejecuta uno a la vez.

   Sistemas Operativos para Microcomputadoras:

0. Programas de Utilerías: es un software de sistemas que consiste en programas para tareas respectivas que pueden ser compartidas por muchos usuarios.
1. DOS: Sistema Operativo para microcomputadoras de 16 bits basado en la PC-IBM estándar.
0. OS/2: poderoso Sistema Operativo empleado con el sistema personal IBM de 32 bit/2 estaciones de microcomputadoras que soportan las redes de multitareas, y más aplicaciones intensivas de memoria que el DOS.
0. Windows NT: poderoso Sistema Operativo desarrollado por Microsoft para usarse en las microcomputadoras de 32 bits y en las estaciones de trabajo basado en Intel y en otros microprocesadores. Permiten el trabajo en redes, multitareas y multiprogramación.
0. Unix: Sistema Operativo para minicomputadoras y macrocomputadoras que es dependiente de la máquina y permite el procesamiento del usuario, multitareas y sistemas de redes.

   Interfases Gráficas del Usuario:

   Es la parte de un Sistema Operativo con la que los usuarios interactúan y que usa íconos gráficos y el Mouse de la computadora para emitir comandos y hacer selecciones.

   Windows:

   Es una cobertura o Shell de interfases de gráfica con el usuario que se ejecuta en conjunción con el Sistema Operativo de la microcomputadora con Sistema Operativo DOS. Permite multitareas y algunas formas de trabajo de redes.

   ORGANIZACIÓN DE LOS DATOS EN UN AMBIENTE TRADICIONAL DE ARCHIVOS

   Un sistema de información eficaz proporciona a los usuarios información oportuna, precisa e importante. Esta información se almacena en archivos de computadora. Cuando los archivos están adecuadamente ordenados y mantenidos, los usuarios pueden accesar y recuperar fácilmente la información que requieren.

   Los archivos bien administrados y cuidadosamente ordenados facilitan la obtención de datos para la toma de decisiones, mientras que los archivos pobremente administrados llevan a un caos en el procesamiento de la información, con altos costos, un desempeño pobre y muy poca, si es que alguna, flexibilidad.

   Términos y Conceptos de la Administración de Archivos:

0. System 7: Sistema Operativo de la computadora Macintosh que permite multitareas y tiene capacidades poderosas en gráficas y multimedia.
1. Sistema de Cómputo: organiza los datos con una jerarquía que se inicia con los bytes y avanza hacia los campos, registros, archivos y las bases de datos.
0. Bit: representa la unidad más pequeña de datos que la computadora puede manejar.
0. Grupo de Bits (Byte): representa un carácter individual, que puede ser una letra, un número o cualquier otro símbolo.
0. Campo: es un agrupamiento de caracteres en una palabra, un grupo de palabras, o un número completo (como el nombre o la edad de las personas).
0. Registro: es un grupo de campos relacionados, como el nombre de un estudiante, el curso tomado, la fecha y el grado. Un registro describe una entidad.
0. Archivo: es un grupo de registros del mismo tipo.
0. Entidad: es una persona, lugar, cosa o hecho sobre el que se conserva información.
0. Pedido: es una entidad típica que se encuentra en un archivo de pedidos de ventas, que mantiene la información sobre los pedidos de ventas de una empresa.
0. Atributo: es cada característica o cualidad que describe a una entidad en particular.

   Accesamiento de Registros de los Archivos de la Computadora:

   Una manera de ordenar los registros es secuencial. Existen los siguientes tipos de organización:

0. Campo Llave: todo registro en archivo debe al menos contener un campo que únicamente identifique ese registro de manera que éste pueda ser recuperado, actualizado o sacado.
1. Organización Secuencial de Archivos: los registros de datos deben ser recuperados en la misma secuencia física en la cual se almacenan. La Organización Secuencial de Archivos es el único método de organización de archivos que puede ser usado en la cinta magnética. Este método de organización de archivos ya no es muy socorrido, pero algunas instituciones aún lo usan para aplicaciones de procesamiento por lotes en donde accesan y procesan secuencialmente cada registro. Una aplicación típica es una nómina en donde todos los empleados de la empresa deben ser pagados uno por uno.

   Tipos de Métodos:

   2. Método de Acceso Secuencial Indexado (MASI): aún cuando los registros puedan ser almacenados secuencialmente en dispositivos de acceso directo, los registros individuales pueden ser accesados directamente mediante el MASI. Este método descansa en un índice de campos de claves para localizar los registros individuales. Un índice a un archivo es semejante al índice de un libro, ya que enlista el campo clave de cada registro y donde se ubica físicamente tal registro en el almacenamiento para facilitar su localización. El MASI se utiliza en aplicaciones que requieren de un procesamiento secuencial de gran número de registros, pero que ocasionalmente necesitan acceso directo de los registros individuales.
   3. Método de Acceso Directo a Archivos: se usa con la organización de archivos directos. En vez de ello, una expresión matemática llamada algoritmo de transformación se emplea para traducir el campo clave directamente en la ubicación, en el almacenamiento físico del registro en el disco. El algoritmo de transformación ejecuta algún cálculo matemático en la clave de registro y el resultado de esta operación es la dirección física del registro.

   Este método de acceso es el más adecuado para aplicaciones en donde los registros individuales deben ser localizados directa y rápidamente para su procesamiento.

   Problemas con el Ambiente Tradicional de Archivos:

   En muchas instituciones el procesamiento de la información se inició a escala muy pequeña, automatizando una operación a la vez. Los sistemas tienden a crecer de manera independiente y no de acuerdo con un gran plan. De manera típica, cada división de una empresa multidivisional desarrolló sus propias aplicaciones. Dentro de cada división, cada área funcional tendió a desarrollar sistemas aisladamente de otras áreas funcionales como: Contabilidad, Finanzas, Manufactura y Mercadotecnia desarrollaron todos sus propios sistemas y archivos de datos.

   Cada aplicación, requirió de sus propios archivos y su propio programa de computadora para operar. Los archivos usados en una aplicación fueron alguna versión del archivo maestro del área funcional. Con el correr del tiempo una cantidad de archivos más pequeños extraídos del archivo maestro más grande fueron independizados en pro de la eficiencia en el procesamiento así como para aplicaciones especializadas. Del archivo maestro de personal se desprendieron un archivo de nóminas, uno de seguros médicos, uno de pensiones y uno de correspondencia, un listado de empleados que se unieron a la empresa mediante adquisiciones anteriores y así sucesivamente, hasta que existían decenas o quizás centenas de archivos y programas.

   La creación de un informe sencillo requería de un programa complejo de conciliación que leyera cada uno de los tres archivos, copiara los registros pertinentes y los recombinara en un archivo intermedio. Este archivo intermedio debía ser separado en la secuencia deseada antes de que un informe final pudiera imprimirse.

   Todo elemento de datos en los distintos archivos requería de un conjunto de documentos para apoyar al archivo y ayudar a recopilar información. A menudo el mismo elemento de dato, como clave del producto, se recopilaba en diversos documentos por diferentes divisiones y departamentos. Con el tiempo, los programas se hicieron totalmente dependientes de unos cuantos programadores que entendían los programas y los archivos. Ambiente Tradicional de Archivos, organización de archivos planos y el enfoque de archivos de datos.

   A medida que este proceso prosigue por 5 ó 10 años, la empresa queda atada por nudos de su propia creación. La institución queda amarrada en cientos de programas y aplicaciones, en donde nadie sabe: ¿Qué hacen?; ¿Qué datos usan?; ¿Ni quién los usa? Los problemas resultantes son:

2. Organización Directa o Aleatoria de Archivos: permite que los usuarios accesen registros en cualquier secuencia que deseen, independientemente del orden físico real en los medios de almacenamiento. La organización directa o al azar se utiliza con la tecnología de los discos magnéticos.
3. Redundancia de Datos: es la presencia de datos duplicados en diversos archivos de datos. Ocurre cuando diferentes divisiones, áreas funcionales y grupos en una institución captan de manera independiente el mismo elemento de información. Por ejemplo, dentro de la división de préstamos comerciales en un banco, las áreas de mercadotecnia y de información de crédito pueden recopilar la misma información sobre el cliente. Como ésta se captura y almacena en muchos lugares diferentes, entonces los mismos datos pueden tener significados distintos en diversas partes de la institución. Elementos sencillos de datos, como año fiscal, identificación del patrón y clave del producto, pueden tener significados diferentes a medida que los programas y analistas trabajan aisladamente en distintas aplicaciones.
4. Dependencias de los Datos por parte de los Programas: es la relación estrecha entre los datos almacenados en los archivos y los programas específicos que se requieren para actualizar y mantener tales archivos. Todo programa de computadora debe describir la localización y naturaleza de los datos con los que opera. En un ambiente tradicional de datos, cualquier cambio en los datos requiere de un cambio en todos los programas que accesan los datos.
5. Falta de Flexibilidad: un sistema tradicional de archivos puede dar informes programados de rutina luego de grandes esfuerzos de programación, o puede proporcionar informes adecuados o responder a requerimientos no previstos de información de manera oportuna. Los usuarios en particular, la alta dirección, empiezan a pensar en ese momento para qué quieren en realidad a las computadoras.
6. Seguridad muy Pobre en los Programas: como existe poco control o administración de datos, el acceso a ellos y la diseminación de la información virtualmente quedan fuera de control. Aquellas limitaciones al acceso tienden a ser el resultado de la costumbre y la tradición, así como de la fuerte dificultad para encontrar información.

   Un Ambiente Moderno de Bases de Datos:

   Una Base de Datos es una colección de datos organizada para dar servicio eficientemente a muchas aplicaciones al centralizar los datos y minimizar aquellos que son redundantes. En vez de separar los datos, en archivos separados para cada aplicación, los datos son almacenados físicamente para aparecer a los usuarios como almacenados en una sola ubicación: una sola base de datos sirve a muchas aplicaciones.

   Sistema de Administración de Bases de Datos (SABD):

   Un SABD es sencillamente el software que permite que una institución centralice sus datos, los administre eficientemente y proporcione acceso a los datos almacenados mediante programas de aplicación. El SABD actúa como una interfase entre los programas de aplicación y los archivos físicos de datos. Cuando los programas de aplicación llaman a un elemento de datos (como ingresos brutos), el SABD encuentra ese elemento en la base de datos y lo presenta al programa de aplicación. Un SABD elimina la mayoría de los argumentos para las definiciones de los datos que se encuentran en los programas tradicionales. El SABD tiene tres (03) elementos:

7. Imposibilidad de Compartir los Datos y de su Disponibilidad: la falta de control sobre el acceso a los datos en este ambiente de confusión no facilita que las personas obtengan la información. Como los elementos de información se encuentran en diferentes archivos y en diferentes partes de la institución no pueden relacionarse entre sí, y es virtualmente imposible que la información pueda ser compartida o acezada de manera oportuna.
1. Lenguaje de Definición de Datos: es el lenguaje formal empleado por los programadores para especificar el contenido y la estructura de la base de datos. Define cada elemento de datos como aparece en la base de datos antes de que este elemento sea traducido en las formas requeridas por los programas.
0. Lenguaje de Manejo de Datos: la mayoría de los SABD tiene un lenguaje llamado Lenguaje de Manejo de Datos, se usa en conjunción con algún lenguaje de programación de 3era. ó 4ta. Generación para manejar los datos en la base de datos. Este lenguaje contiene comandos que permiten a los usuarios finales y a los especialistas en programación extraer datos de la base de datos para satisfacer solicitudes de información y/o para desarrollar aplicaciones. El lenguaje más importante de manejo de datos es el SQL (Structured Query Language, Lenguaje de Interrogación Estructurado). La mayoría de los SABD de las microcomputadoras son compatibles con el COBOL y el FOTRAN y otros lenguajes de programación de 3era. Generación, permitiendo una mayor eficiencia y flexibilidad en el procesamiento. La ventana sobre Administración muestra como el hardware y herramientas especiales de software están siendo usadas para consultas altamente complejas de búsqueda en bases de datos masivas que previamente no podían ser manejadas ya sea por los lenguajes de manejo o por los lenguajes convencionales de programación.

   Un elemento de datos representa un campo, además de enlistar el nombre normal (AMT-PAY-BASE), en el diccionario aparecen los nombres que referencian a este elemento en sistemas específicos, e identifica a las personas, funciones de negocios, programas e informes que emplean a estos elementos de datos.

   Al crear un inventario de todos los elementos de datos contenidos en la base de datos, el diccionario de datos sirve como una importante herramienta de administración de datos.

   El diccionario podría proporcionar a los usuarios del negocio el nombre, formato y especificaciones requeridas para accesar datos para los informes. La mayoría de los diccionarios de datos son totalmente pasivos, ya que sólo informan. Los tipos más avanzados son activos; los cambios en el diccionario pueden ser automáticamente usados por los programas que están en relación.

   Imágenes Lógicas y Físicas de los Datos:

   La mayor deficiencia entre un SABD y la organización tradicional de archivos es el que el primero separa las imágenes lógicas y físicas de los datos revelando al programador o usuario final de la tarea de entender dónde y cómo se almacenan en realidad los datos.

0. El Diccionario de Datos: es un archivo automatizado o manual que almacena definiciones de los elementos de datos y características de los mismos, como su uso, representación física, propiedad (quien en la institución es el responsable de dar mantenimiento a los datos), autorización y seguridad.

   Por ejemplo, un profesor de sistemas de información desea saber al principio del semestre cómo salieron los estudiantes en el curso de conocimientos de computación que es prerrequisito y cuáles son sus principales áreas de estudio. Usando una base de datos apoyada por los registros, el profesor necesitaría algo como el informe que se muestra en la siguiente figura: para un informe tan sencillo el profesor podría sentarse en una terminal de oficina conectada con la base de datos del registro y escribir un pequeño programa de aplicación que usara el lenguaje de manejo de datos para crear este informe.

   El profesor crearía primero la imagen lógica deseada de los datos (que se muestra posteriormente) para el programa de aplicaciones. El SABD luego recopilaría los elementos de datos solicitados, que pueden estar en diversos archivos y ubicaciones de discos. Por ejemplo, la información sobre el área de estudio del estudiante puede localizarse en un archivo que se llama estudiante, mientras que los datos sobre calificaciones pueden localizarse en un archivo llamado curso. Cuando los localice, el SABD juntará estos elementos de información y los presentará al profesor de acuerdo con la imagen lógica solicitada.

1. Imagen Lógica: presenta los datos tal como podrían ser contemplados por los usuarios finales. La descripción lógica de toda la base de datos, enlistando todos los elementos de datos y la relación entre ellos, se denomina esquema. El conjunto específico de datos de la base de datos que se requiere en cada programa de aplicación se denomina subesquema.
0. Imagen Física: muestra cómo en realidad los datos quedan organizados y estructurados en los medios físicos de almacenamiento.

Diversos SABD trabajando en macrocomputadoras y microcomputadoras permiten la creación de un tipo de informe interactivo.

El informe requerido por el profesor. El informe requiere de elementos de información que pueden provenir de distintos archivos pero que pueden conjuntarse fácilmente mediante un sistema de administración de base de datos si los datos se organizan en base de datos.

En el mundo real existen muy pocos sistemas que permiten este tipo de consultas. Muchos sistemas de registros de universidades fueron creados en los setentas y son del tipo tradicional de archivos planos.

Con el objeto de producir el informe mostrado en la figura anterior, un programador especialista en COBOL, tendría que ser contratado para escribir algunos cientos de línea de codificación. El programa definitivo requeriría al menos de 3 ó 4 días de trabajo, algunas corridas de prueba, rastreo y otras cosas. Los costos del puro trabajo serían de cerca de 2.000$. Diversos archivos deberían ser accesados, para extraer la información importante, y sería necesario crear un tercer archivo. Con algo de suerte no habría inconsistencias en los datos.

Ventajas de los Sistemas de Administración de Bases de Datos:

• La complejidad del ambiente de sistemas de información de las instituciones pueden reducirse mediante la administración centralizada de los datos, los accesos y la seguridad.
• La redundancia e inconsistencia en los datos puede reducirse al eliminar todos los archivos aislados en los cuales se repiten los mismos elementos de datos.
• Las confusiones en los datos pueden eliminarse al proporcionar un control y definición de los datos.
• La dependencia en los datos pueden reducirse al separar la imagen física de los datos de su ordenamiento físico.
• El desarrollo del programa y los costos de mantenimiento pueden reducirse de una manera radical.
• La flexibilidad de los sistemas de información puede verse enormemente estimulada al permitir consultas rápidas y baratas dentro del gran volumen de información.
• El acceso y la disponibilidad de la información pueden incrementarse.

Diseño de las Bases de Datos:

Existen distintos modos de organizar la información y representar las relaciones entre los datos en una base de datos. Los SABD convencionales usan uno de los tres (03) modelos lógicos de bases de datos para hacer el seguimiento de las entidades, atributos y relaciones. Los tres (03) modelos lógicos principales de bases de datos se describen a continuación, cada modelo lógico tiene ciertas ventajas de procesamiento y también ciertas ventajas de negocios. A continuación describiremos los modelos:

1. A continuación se muestra una estructura jerárquica semejante a la que se emplea en los sistemas de reservaciones de las líneas aéreas.

   

   Una base de datos jerárquica de un sistema de reservaciones de una aerolínea. El modelo de la base de datos jerarquizada parece un organigrama o árbol genealógico. Tiene un solo segmento raíz (origen) unido a segmentos de niveles inferiores (destino). A su vez cada segmento subordinado se une a otros segmentos subordinados. En el ejemplo, el destino se une con la flecha. La flecha se enlaza con el número de vuelo y éste se conecta con la lista de pasajeros. Cada segmento subordinado es el hijo del segmento que está por encima de él.

   Detrás de la imagen lógica de los datos hay una cantidad de enlaces físicos y dispositivos para ligar la información en un todo lógico. En los SABD lógicos, los datos están enlazados físicamente mediante una serie de señaladotes que forman cadenas de segmentos de datos relacionados. Los señaladores son elementos de datos asociados a los extremos de los segmentos de registros sobre el disco que dirige el sistema hacia los registros relacionados.

2. Modelo Jerárquico de Datos: los primeros eran jerárquicos. Este modelo presenta los datos a los usuarios en una estructura arborescente. El SABD más común de tipo jerárquico es el IMS de IBM (Information Management System). Dentro de cada registro, los elementos de datos quedan organizados en partes llamados segmentos. Para el usuario cada segmento se ve como un organigrama con el segmento de nivel superior llamado raíz. Un segmento superior se conecta de manera lógica con un segmento inferior en una relación de tipo padre-hijo. Un segmento padre puede tener más de un hijo, pero un hijo sólo puede tener un padre.

   Las estructuras en redes reducen las redundancias y, en ciertas situaciones (en las que existen relaciones muchos a muchos), responden de manera más rápida. Sin embargo, existe un precio por esta reducción en cuanto a redundancia e incremento de velocidad. El número de señaladores en las estructuras de la red se incrementa rápidamente, haciendo el mantenimiento y la operación más caros.

   

   Esta representación del modelo de red de datos, donde se muestra la relación que tienen los estudiantes de una universidad con los cursos que toman, representa un ejemplo lógico de las relaciones muchos a muchos. El modelo de red disminuye la redundancia de la representación de datos a través de uso creciente de señaladores o apuntadores.

3. Modelo de Datos en Red: mientras que las estructuras jerárquicas describen relaciones de uno a muchos, las estructuras en redes describen datos lógicamente en relaciones de muchos a muchos. En una relación de muchos a muchos en la que los SABD en redes tienen un desempeño excelente es la relación entre estudiantes y cursos. Existen muchos cursos en una universidad y muchos estudiantes se inscriben en muchos cursos.
4. Modelo Relacional de Datos: es el más reciente de estos modelos, supera algunas de las limitaciones de los otros dos. Este modelo representa todos los datos en la base de datos como sencillas tablas de dos dimensiones llamadas relaciones. Las tablas son semejantes a los archivos planos, pero la información en más de un archivo puede ser fácilmente extraída y combinada.

A continuación se muestra una tabla de proveedores, una de partes y una de pedidos. En cada tabla, los renglones son registros únicos y las columnas son los campos. Otro término para un renglón o registro es tuplo. Con frecuencia, un usuario requiere información de un número de relaciones para producir un reporte. El modelo relacional puede relacionar datos en cualquier archivo o tabla con datos de otro archivo o tabla, siempre y cuando ambos compartan el mismo elemento.

Cada tabla es una relación y cada renglón o registro es un tuplo. Cada columna corresponde a un campo. Estas se pueden combinar y extraer fácilmente con el objeto de accesar datos y producir informes siempre que cualquier par comparta un elemento de información común.

Ventajas y Desventajas de los tres (03) Modelos de Bases de Datos:

• La principal ventaja de los modelos de bases de datos jerárquico y de red es la eficiencia en el procesamiento. Por ejemplo, las operaciones de reservaciones en una línea aérea, que maneja millones de solicitudes rutinarias estructuradas cada día para información sobre reservaciones.
• Las estructuras jerárquicas y de red tienen diversas desventajas. Todas las rutinas de acceso, directorios e índices deben ser especificados por adelantado. Una vez especificados, no se pueden cambiar fácilmente sin un esfuerzo importante de programación. Por tanto, estos diseños tienen poca flexibilidad.
• Los sistemas jerárquicos y de redes requieren de una programación intensiva, consumidora de tiempo, difícil de instalar y más difícil de corregir si ocurrieran errores de diseño. No soportan consultas ad hoc en inglés para información.
• La fuerza de los SABD relacionales son la gran flexibilidad en cuanto a las consultas ad hoc, el poder de mezclar la información de fuentes distintas, sencillez en el diseño, mantenimiento y capacidad de añadir nuevos datos a registros sin necesidad de perturbar los programas y las aplicaciones ya existentes.
• La debilidad de los SABD relacionales con su baja eficiencia relativa en el procesamiento. Estos sistemas son algo más lentos porque en general requieren de muchos accesos a los datos almacenados en disco para llevar a cabo los comandos de selección, fusión y proyección. Los sistemas relacionales no tienen el gran número de señaladores que tienen los sistemas jerárquicos.
• Las grandes bases de datos relacionales pueden diseñarse para tener alguna redundancia en cuanto a los datos, con objeto de que la recuperación sea más eficiente. El mismo elemento de datos puede almacenarse en distintas tablas. La actualización de los elementos redundantes de datos no es una actividad automática en muchos SABD relacionales. Por ejemplo, el cambio del cambio estatus del empleado en una tabla no lo habrá de cambiar en todas las tablas. Arreglos especiales se requieren para asegurar que todas las copias del mismo elemento de datos sean actualizadas conjuntamente.
• Es mucho más fácil programar aplicaciones en un ambiente relacional, pero muchas empresas no desean gastar millones de dólares para reconvertir el software de sistemas de administración de bases jerárquica a estos sistemas de base relacional.

Creación de una Base de Datos:

Para crear una Base de Datos se deben realizar dos (02) ejercicios diseño:

1. Diseño Lógico de una Base de Datos: es un modelo abstracto de la base de datos desde una perspectiva de negocios. Este diseño requiere de una descripción detallada de las necesidades de información del negocio de los actuales usuarios finales de la base. El diseño de la base de datos será una parte del esfuerzo global de la planeación de datos a nivel institucional.

El diseño lógico de la base de datos describe cómo los elementos en la base de datos han de quedar agrupados. Los grupos de datos son organizados, refinados y agilizados hasta que una imagen lógica general de las relaciones entre todos los elementos en la base de datos que surja.

Los diseñadores de bases de datos documentan el modelo lógico de datos mediante un diagrama de relaciones entre entidades, que se ilustra a continuación:

 Un diagrama de relación entre entidades. Este diagrama muestra las relaciones entre las entidades pedido, parte y proveedor que se usaron para desarrollar las bases de datos relacionales que se mostraron en la figura anterior.

1. Diseño Físico: muestra cómo la base de datos se ordena en realidad en los dispositivos de almacenamiento directo. Este diseño es llevado a cabo por los especialistas de bases de datos.

Tendencias en las Bases de Datos:

Entre las recientes tendencias en las bases de datos se incluyen:

1. Una Base de Datos Distribuida es aquella que se almacena en más de un lugar físico. Partes de la base de datos se almacena físicamente en un lugar y otras partes se almacenan y mantienen en otros lugares. Existen dos maneras de distribuir una base datos. La base de datos central puede ser particionada de manera que cada procesador remoto tenga los datos necesarios sobre los clientes para servir a su área local. Los cambios en los archivos locales pueden ser justificados con la base de datos central sobre la base de lotes, en general por la noche. Otra estrategia es duplicar la base de datos central en todas las localidades remotas. Esta estrategia también requiere de la actualización de la base central de datos en horas no laborables.

   El procesamiento distribuido y las bases de datos distribuidas tienen beneficios e inconvenientes. Los sistemas distribuidos reducen la vulnerabilidad de un lugar único central y voluminoso. Permiten incremento en la potencia de los sistemas al adquirir minicomputadoras que son más pequeñas y baratas. Finalmente, incrementan el servicio y la posibilidad de respuesta a los usuarios locales. Los sistemas distribuidos, sin embargo, dependen de la alta calidad de las líneas de telecomunicaciones, las cuales a su vez son vulnerables.

2. Procesamiento Distribuido y Bases de Datos Distribuidas: iniciado a principios de los setenta, el procesamiento de información se hizo más distribuido con el crecimiento de poderosas redes de telecomunicaciones y el decremento de los costos de hardware de computación. En vez de confiar en una microcomputadora única centralizada para proporcionar servicio a terminales remotas, las instituciones iniciaron la instalación de macro y microcomputadoras en sitios remotos. Estos procesadores distribuidos sirven directamente a sucursales y fábricas locales y regionales, y generalmente están enlazados por redes. La dispersión y el uso de computadoras entre diversas localidades geográficas o funcionalmente separadas de tal manera que las computadoras locales manejen las necesidades locales de procesamiento, se llama Procesamiento Distribuido.
3. Bases de Datos Orientadas a Objetos e Hipermedia: los SABD no son muy apropiados para manejar aplicaciones basadas en gráficas o multimedia. Por ejemplo, el diseño de datos en una base de datos de CAD consiste en relaciones complejas entre muchos tipos de datos. El manejo de estos tipos de datos en un sistema relacional requiere de una gran cantidad de programación para traducir estas complejas estructuras de datos en tablas y renglones.

El enfoque de bases de datos en Hipermedia para la administración d la información trasciende algunas de las limitaciones de los métodos tradicionales de bases de datos al almacenar trozos de información en forma de nodos unidos por lazos establecidos por el usuario.

Requerimientos Administrativos para los Sistemas de Bases de Datos:

Se requiere mucho más para el desarrollo de sistemas de bases de datos que únicamente seleccionar un modelo lógico de base de datos. De hecho, esta selección puede estar entre las últimas decisiones. La base de datos es una disciplina organizacional, un método, más que una herramienta o una tecnología. Requiere de un cambio conceptual y organizacional.

Sin el apoyo o la comprensión de la administración, los esfuerzos en pro de las bases de datos fallan. Los elementos críticos en un ambiente de bases de datos son:

1. La administración de la información es responsable de las políticas y procedimientos específicos mediante los cuales los datos pueden ser administrados como recursos institucionales. Entre estas responsabilidades se incluye el desarrollo de la política de información, la planeación de los datos, contemplan un diseño lógico de la base de datos por los especialistas en sistemas de información y los grupos de usuarios finales.

   El principio fundamental de la administración de datos es que son propiedad de la institución como un todo. Los datos pueden pertenecer en exclusiva a ninguna de las áreas de los negocios o unidades organizacionales. Todos los datos deben quedar disponibles para cualquier grupo que lo requiera para alcanzar su misión. Una institución debe formular una política de información que especifique sus reglas para compartir, distribuir, adquirir, clasificar, estandarizar e inventariar la información en la institución.

   La política de información traza procedimientos y responsabilidades especifican, que definen qué unidades de la institución comparten la información, donde puede distribuirse la información y quién es responsable de actualizar y dar mantenimiento a la información.

2. Administración de los Datos: los sistemas de bases de datos requieren que la institución reconozca el papel estratégico de la información y comience activamente a administrar y planear la información como recurso corporativo. Esto significa que la institución debe desarrollar la función de administración de datos con el poder de definir los requerimientos de la información para toda la empresa y con acceso directo a la alta dirección. El director de la información (DI) o vicepresidentes de la información es el primero que aboga en la institución por los sistemas de bases de datos.
3. Metodología para la Planeación y el Modelaje de Datos: como los intereses institucionales servidos por el sistema de gestión de base de datos son muchos más amplios que aquellos del ambiente tradicional de archivos, la empresa requiere de una planeación en todo su ámbito para todos los datos. El análisis a nivel de empresa, que trata sobre los requerimientos de toda la institución (en contraposición con los requisitos de las aplicaciones individuales), es necesario para el desarrollo de bases de datos. El fin del análisis de la empresa es identificar las entidades, atributos y relaciones claves que conforman los datos de la institución.
4. Tecnología y Administración de las Bases de Datos: las bases de datos requieren de un nuevo software y de un nuevo personal capacitado especialmente en las técnicas de los SABD, así como en las nuevas estructuras administrativas. En la mayoría de las corporaciones se desarrolla un grupo de diseño y administración de bases de datos dentro de la división de sistemas de información, que es responsable por los aspectos más técnicos y operativos de la administración de los datos. Las funciones que realiza se denominan administración de bases de datos.

Este grupo realiza lo siguiente:

• Define y organiza la estructura y el contenido de la base de datos.
• Desarrolla procedimientos de seguridad para la salvaguarda de la base de datos.
• Desarrolla la documentación de la base de datos.
• Da mantenimiento al software de administración de la base de datos.