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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÒNOMA DE MÈXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES “CAMPUS ARAGON” “SISTEMA DE REFORZAMIENTO DE IDENTIFICACIÒN, DE LÒGICA PROGRAMADA S.A. DE CV. PARA PETRÒLEOS MEXICANOS” T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE INGENIERO EN COMPUTACIÒN EN LA MODALIDAD CASO PRÀCTICO PRESENTAN: DIANA FABIOLA VERA MARTÌNEZ Y JAQUELINE PALMA LUJANO ASESOR: INGENIERO JUAN GASTALDI PÈREZ SAN JUAN DE ARAGÒN, ESTADO DE MÈXICO 2008 Neevia docConverter 5.1 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. AGRADECIMIENTOS DE JAQUELINE Agradezco a Dios Por ponerme en este camino y darme la oportunidad de alcanzar mis metas, por darme la fortaleza de luchar y perseverar para conseguir mis sueños. A mi Madre Maria Luisa Lujano García; por ser el principal motor de mi vida, por su amor, por su comprensión, por enseñarme los valores que ahora poseo que me hacen ser la persona que ahora soy, capaz de luchar por sus sueños a pesar de todas las adversidades. A mi Hermana Lidia; Por su ayuda y apoyo a lo largo de mi vida, por su compañía y por lo que hemos compartido juntas. A Yonatan Por lo que significas para mí, por tu gran ayuda y motivación, por todo el apoyo que me haz brindado, por formar parte de mi vida, de mis sueños y de mis logros. A mis Amigos(as) Diana, Andrea, Alma, Nelly y Rafa; con quien compartí triunfos y fracasos, alegrías e insabores, por que soñamos juntos y seguiremos adelante sin descansar hasta culminar nuestros sueños. Principalmente gracias a ti DIANA por que hoy juntas terminamos un ciclo más de nuestra vida gracias por tu apoyo, por tu compañía y sobre todo gracias por tu comprensión, por todo lo que hemos pasado juntas y por todo lo que vendrá, gracias amiga. Neevia docConverter 5.1 AGRADECIMIENTOS DE DIANA A mis padres A quienes con su apoyo consejos y ejemplo me han otorgado las habilidades y capacidades que me permitirán enfrentar la vida con éxito. Y a quienes jamás encontraré la forma de agradecer el cariño, comprensión y amor brindado en las derrotas y logros obtenidos. Tomada de su mano inicié mi aprendizaje en la vida, ahora todo lo que soy, mis ideales, esfuerzos y logros han sido inspirados en ustedes. Los quiero. Gracias por ser mis mejores amigos. A mis hermanos Gracias por el apoyo incondicional y moral que siempre me han brindado, por guiarme y alentarme ante los obstáculos que se me presentan. Gracias también por la paciencia, cariño y amor que siempre me han demostrado y por estar siempre conmigo. Muchas gracias A mis amigos: Gracias por cada uno de los momentos malos y buenos que vivimos a lo largo de la carrera. Por compartir conmigo clases, trabajos, proyectos pero sobre todo por compartir su tiempo, momentos divertidos que vivimos juntos, y las largas charlas que teníamos sin importar el tema a tratar. Sin ustedes estos 5 años de carrera no hubieran sido lo mismo. Gracias por su amistad A mi compañera de Tesis Yaki A quien más que compañera de tesis es mi amiga, gracias por los momentos que compartimos juntas, por estar conmigo en las buenas y malas, y por apoyarme siempre en todo. Gracias porque juntas logramos la realización de este proyecto de tesis librando todos los obstáculos que se nos presentaron. Muchas gracias amiga A las personas que han aportado algo a mi vida A todas aquellas que en algún momento de mi vida conocí y de las cuales aprendí cosas nuevas.Entre ellas a los ingenieros de PEMEX que me apoyaron y compartieron conmigo sus conocimientos y me sirvieron de guía en el desarrollo de mi servicio social, prácticas profesionales y sobre todo en el desarrollo de éste proyecto de titulación por todo su apoyo, paciencia, y enseñanza. Gracias. Neevia docConverter 5.1 AGRADECIMIENTOS DIANA Y JAQUELINE A nuestro asesor Ing. Juan Gastaldi Pérez, quien nos brindo su apoyo, asesoramiento y sobre todo nos brindo su confianza para la realización de este tesis. A nuestros profesores A todos nuestros profesores que a lo largo de la carrera nos brindaron sus conocimientos y enseñanzas, los cuales nos fueron formando como ingenieros en computación, a todos y cada uno de ellos: Muchas Gracias A las empresas Gracias a las empresas Lógica Programada y Petróleos Mexicanos por habernos permitido participar en el proyecto Reforzamiento de Identificación presentado como proyecto de tesis, por habernos permitido poner en práctica los conocimientos adquiridos a lo largo de nuestra carrera profesional. Muchas Gracias A nuestra Universidad Universidad Nacional Autónoma de México, a través de la Facultad de Estudios Superiores Aragón, quien nos dio la oportunidad de formarnos en sus aulas y sentir el gran orgullo de ser universitario. A TODOS USTEDES NUESTROS MÁS SINCEROS AGRADECIMIENTOS Diana Fabiola Vera Martínez Y Jaqueline Palma Lujano 2008 Neevia docConverter 5.1 Índice INDICE Introducción ………………………………………………………………………………. i Problemática y Objetivos ……………………………………………………………….. ii CAPÍTULO I. ANTECEDENTES 1.1 Acerca de PEMEX …………………………………………………………………...1 1.1.1 Pemex visión y propósito……………………………………………………….2 1.1.2 Estructura Orgánica……………………………………………………………..3 1.2 Organismos Subsidiarios…………………………………………………………...4 1.2.1 Pemex Exploración y Producción……………………………………………...5 1.2.2 Pemex Refinación………………………………………………………………..5 1.2.3 Pemex Gas y Petroquímica Básica……………………………………………..6 1.2.4 Pemex Petroquímica…………………………………………………………….7 1.3 PMI Comercio Internacional, S.A. de C.V………………………………………...8 1.4 Empresa Lógica Programada S.A. de C.V………………………………………...9 CAPÍTULO II. CONCEPTOS GENERALES 2.1 ¿Que es un Sistema?..................................................................................................10 2.1.1 Elementos de un Sistema………………………………………………………11 2.2 Sistema de Información…………………………………………………………...12 2.2.1 Tipos de sistemas de información…………………………………………….15 2.2.2 Ciclo de vida de los sistemas de información……………………………….18 2.2.3 Etapas del ciclo de vida de un sistema de información…………………….18 2.2.4 Los participantes en el desarrollo de sistemas de información……………22 2.2.5 Componentes de un sistema de información………………………………..25 2.3 Bases de datos………………………………………………………………………28 2.3.1 Estructuras de las bases de datos……………………………………………..29 UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1Índice 2.3.2 Bases de datos relacionales……………………………………………………29 2.3.3 Características de las bases de datos relacionales…………………………..30 2.3.4 Modelos de datos……………………………………………………………….31 2.3.5 Modelo entidad – relación …………………………………………………….41 2.4 El lenguaje SQL y su funcionamiento…………………………………………….46 2.4.1 Papel que juega SQL en las bases de datos…………………………………..48 2.4.2 Características de SQL…………………………………………………………49 CAPÍTULO III. ANÁLISIS, DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 3.1 Análisis de la situación actual………………………………………………..…...53 3.2 Huella Dactilar…………………………………………………………………......55 3.2.1 Huellas digitales, insumo de la bioidentificación…………………………..56 3.2.2 Clasificación de patrones de huellas digitales………………………………57 3.2.3 Procedimiento de captura de huella dactilar………………………………..58 3.2.4 WSQ……………………………………………………………………………..59 3.2.5 Dispositivo para identificación…………………………………………….....60 3.2.6 Identificación de huella dactilar………………………………………………61 3.3 Diagramas de flujo de datos del sistema: Reforzamiento de Identificación….62 3.3.1 Diagrama de contexto………………………………………………………….62 3.3.2 Diagrama de primer nivel……………………………………………………..64 3.3.3 Diagrama de segundo nivel …………………………………………………..65 3.3.4 Relación de las variables involucradas en el sistema……………………….69 3.4 Relación de equipo utilizado para implementar el sistema…………………...70 3.5 Implementación del sistema………………………………………………………71 3.5.1 Requerimientos para el buen funcionamiento del sistema………………...71 UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Índice 3.5.2 Instalación de drivers para el sensor de huella………………………………72 3.5.3 Instalación de drivers para la cámara………………………………………....75 3.5.4 Instalación de drivers para el pad de firma…………………………………..77 3.5.5 Instalación del sistema de reforzamiento de identificación………………...80 3.5.6 Instalación de ODAC…………………………………………………………...82 3.5.7 Configuración del equipo……………………………………………………....88 3.6 Descripción del Sistema: Reforzamiento de identificación……………………..90 3.7 Funciones del sistema……………………………………………………………..91 3.7.1 Verificación de ficha…………………………………………………………….91 3.7.2 Registro de huella……………………………………………………………….93 3.7.3 Calidad de la huella…………………………………………………………….96 3.7.4 Elección del dedo del cual se registrará la huella…………………………....97 3.7.4 Toma de fotografía………………………………………………………………99 3.7.5 Registro de Firma ……………………………………………………………...101 3.7.6 Generar reporte de la captura………………………………………………....103 3.7.7 Actualización de la base de datos………………………………………….....107 3.8 Alcances del proyecto……………………………………………………………...108 CONCLUSION…………………………………………………………………………110 GLOSARIO……………………………………………………………………………...111 BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………………...115 ANEXOS………………………………………………………………………………...116 UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Introducción, Problemática y Objetivos INTRODUCCIÓN La elaboración de éste trabajo se llevo a cabo porque a lo largo de nuestra carrera hemos visto infinidad de temas relacionados con la ingeniería en computación, en la actualidad los sistemas de información juegan un papel muy importante dentro de las pequeñas, medianas y grandes empresas ya que estos sistemas ayudan al control y realización de tareas internas y externas dentro de las empresas. Ahora por medio de la empresa Lógica Programada S.A. de C.V., la cual nos permitió participar en el proyecto “Reforzamiento de Identificación” implantado en Petróleos Mexicanos y con la documentación de éste trabajo, aplicamos los conocimientos adquiridos durante la carrera y obtuvimos un panorama general de cómo se aplicar dichos conocimientos en el campo laboral. Este trabajo consta de 3 capítulos, en el capítulo I se da un panorama general de las dos empresas involucradas en la elaboración de éste proyecto Petróleos Mexicanos y Lógica Programada S.A. de C.V. En el capítulo II se dan los conceptos generales utilizados para lograr un mejor entendimiento de todos los elementos y herramientas que intervienen en la elaboración de un sistema de información, se tratan temas como: sistemas, tipos de sistemas, personas que intervienen en la elaboración de sistemas, bases de datos, herramientas de software como SQL entre otros. Por último en el capítulo III, hablamos del análisis, diseño, desarrollo e implementación del sistema en Petróleos Mexicanos, en este capítulo se muestra UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Introducción, Problemática y Objetivos información relacionada con las huellas dactilares ya que el sistema tiene como objetivo principal reforzar la identificación de los trabajadores y derechohabientes de esta empresa a través de su huella dactilar, también se muestran diagramas de contexto en los cuales se puede observar como funcionan los diferentes procesos que realiza el sistema, así mismo se da una descripción y se explica detalladamente todas las funciones que este sistema realiza. Al final de este capítulo se pueden ver todas las instalaciones de PEMEX a lo largo del país en las que se pretende implementar el sistema y el avance que hasta la fecha de hoy se lleva. Para concluir este trabajo de titulación se muestran las conclusiones y un glosario con las palabras claves que se utilizan en el desarrollo de éste. También se colocó un anexo donde se puede consultar el manual de usuario del sistema: “Reforzamiento de Identificación”. UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Introducción, Problemática y Objetivos ☯ PROBLEMÁTICA Petróleos Mexicanos es la empresa mas grande del país, cuenta con un gran numero trabajadores los cuales son derechohabientes al servicio medico, dicho servicio es proporcionado por los hospitales y centros de salud pertenecientes a PEMEX. El servicio médico se proporciona a los trabajadores y jubilados de PEMEX, cada trabajador tiene derecho de afiliar a sus familiares en el caso de los hombres tienen derecho de afiliar a su esposa e hijos además de sus padres, y en el caso de las mujeres solo tienen derecho de afiliar a sus hijos y padres. Entonces debido al gran número de personas que reciben atención médica por parte de los hospitales y clínicas pertenecientes a PEMEX no existe un control adecuado de quienes tienen derecho al servicio médico, hay personas a las que se les esta brindando servicio médico sin tener derecho a él. Se detectaron casos en los que personas externas estaban haciendo uso indebido de credenciales que no les correspondían para así recibir servicio médico otorgado por PEMEX. Ante tal situación y para llevar un mejor control no solo del servicio médico sino de otras actividades realizadas en esta empresa tales como control de asistencia, y acceso a áreas restringidas en las cuales solo personal autorizado puede tener acceso se creo el sistema de reforzamiento de identificación el cual tiene como objetivo eliminar el problema que hay en servicios médicos así como ser una herramienta para controlar la asistencia en cuanto hora de llegada y salida de los UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Introducción, Problemática y Objetivos trabajadores de las diferentes áreas en PEMEX y mantener un control de las áreas restringidas con la ayuda de este sistemase almacenaran todas las huellas dactilares de trabajadores y derechohabientes para reforzar su identificación y ahora puedan identificarse para servicios médico con su huella dactilar. UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Introducción, Problemática y Objetivos ☯ OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: El objetivo general de esta tesis es dar a conocer el desarrollo implementación, funcionalidad y de mas aspectos del proyecto sistema de reforzamiento de identificación desarrollado por la empresa Lógica Programada S.A. de CV para Petróleos Mexicanos. OBJETIVOS PARTICULARES: ☯ Reforzamiento de identificación de todos los trabajadores de las diferentes dependencias de PEMEX así como la de sus derechohabientes. ☯ Eliminar el uso de credenciales, los trabajadores y derechohabientes podrán identificarse con su huella digital en lugar de una credencial que muchas veces puede ser olvidada. ☯ Hacer uso de esta información para otras aplicaciones tales como relojes checadores o para acceder a áreas restringidas dentro de Petróleos Mexicanos donde solo personal autorizado puede acceder. UNAM - FES ARAGÓN Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes Capítulo I. Antecedentes Torre Ejecutiva de PEMEX (Oficinas Centrales de PEMEX) 1.1 Acerca de PEMEX Petróleos Mexicanos (PEMEX) es una paraestatal mexicana, creada en 1938, que cuenta con un monopolio constitucional para la explotación de los recursos energéticos principalmente petróleo y gas natural, en territorio mexicano, aunque también cuenta con diversas operaciones en el extranjero. PEMEX es la única empresa que puede explotar el petróleo en México. Esta empresa actúa bajo la supervisión de un consejo de administración, cuyo presidente es el Secretario de Energía, actualmente la Dra. Georgina Kessel Martínez. El Director General de PEMEX (el cual es el encargado de las operaciones diarias) es Jesús Reyes Heroles González Garza. PEMEX, es además la compañía estatal encargada de administrar la exploración, explotación y ventas del petróleo, y es la mayor empresa de Latinoamérica. PEMEX tiene ventas superiores a los 106.000 millones USD al año, una cifra incluso superior al PIB de algunos de los países de la región. Petróleos Mexicanos es la mayor empresa de México y de América Latina, y el mayor contribuyente fiscal del país. UNAM - FES ARAGÓN 1 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes Es de las pocas empresas petroleras del mundo que desarrolla toda la cadena productiva de la industria, desde la exploración, hasta la distribución y comercialización de productos finales. El plan de negocios de la empresa recoge la necesidad de crecer, fortaleciendo la infraestructura productiva y de operaciones; mejorar el desempeño operativo de manera integral y armonizar los esfuerzos de las diferentes líneas de negocio para maximizar su valor económico. PEMEX opera por conducto de un corporativo y cuatro organismos subsidiarios: ☯ PEMEX Exploración y Producción ☯ PEMEX Refinación ☯ PEMEX Gas y Petroquímica Básica ☯ PEMEX Petroquímica 1.1.1 Pemex visión y propósito. PEMEX orgullo de México y de los petroleros, se ha convertido en una de las empresas estatales más competitivas del mundo, ya que opera en forma oportuna, moderna, transparente, eficiente y eficaz, con estándares de excelencia y honradez. La economía nacional ha dado un giro gracias a que PEMEX, a través de sus alianzas con la industria, se ha posicionado como palanca del desarrollo nacional generando altos índices de empleo. UNAM - FES ARAGÓN 2 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes Su tecnología de vanguardia le ha permitido aumentar sus reservas y reconfigurar su plataforma de exportación, vendiendo al exterior crudo de mayor calidad y valor, además de ser autosuficiente en gas natural. Abastece materias primas, productos y servicios de altísima calidad a precios competitivos. Cuenta con una industria petroquímica moderna y en crecimiento. PEMEX es una empresa limpia y segura, comprometida con el medio ambiente, su alta rentabilidad y moderno régimen fiscal le han permitido seguir siendo un importante contribuyente al erario público, cuyos recursos se utilizan en beneficio del país. El Propósito de PEMEX es Maximizar el valor económico de los hidrocarburos y sus derivados, para contribuir al desarrollo sustentable del país. 1.1.2 Estructura Orgánica Consejo de Administración Órgano Interno de Control Dirección General Dirección corporativa de Finanzas Dirección corporativa de Ingeniería y desarrollo de Proyectos Dirección corporativa de Operaciones Dirección corporativa de Administración Dirección General Instituto Mexicano del Petróleo. Dirección General PMI Comercio Internacional Dirección General PEMEX Petroquímica Dirección General PEMEX Gas y Petroquímica Básica Dirección General PEMEX Refinación Dirección General PEMEX Exploración y Producción Organigrama que muestra como está organizado PEMEX UNAM - FES ARAGÓN 3 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes 1.2 Organismos Subsidiarios Petróleos Mexicanos es el responsable de la conducción central y de la dirección estratégica de la industria petrolera estatal, y de asegurar su integridad y unidad de acción. PEMEX opera por conducto de un corporativo y cuatro organismos subsidiarios: ☯ Petróleos Mexicanos es el responsable de la conducción central y de la dirección estratégica de la industria petrolera estatal, y de asegurar su integridad y unidad de acción. ☯ Pemex Exploración y Producción tiene a su cargo la exploración y explotación del petróleo y el gas natural. ☯ Pemex Refinación produce, distribuye y comercializa combustibles y demás productos petrolíferos. ☯ Pemex Gas y Petroquímica Básica procesa el gas natural y los líquidos del gas natural; distribuye y comercializa gas natural y gas LP; y produce y comercializa productos petroquímicos básicos. ☯ Pemex Petroquímica a través de sus siete empresas filiales (Petroquímica Camargo, Petroquímica Cangrejera, Petroquímica Cosoleacaque, Petroquímica Escolín, Petroquímica Morelos, Petroquímica Pajaritos y Petroquímica Tula) elabora, distribuye y comercializa una amplia gama de productos petroquímicos secundarios. P.M.I. Comercio Internacional realiza las actividades de comercio exterior de Petróleos Mexicanos. UNAM - FES ARAGÓN 4 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes 1.2.1 Pemex Exploración y Producción La misión de PEMEX Exploración y Producción (PEP) es maximizar el valor económico a largo plazo de las reservas de crudo y gas natural del país, garantizando la seguridad de sus instalaciones y supersonal, en armonía con la comunidad y el medio ambiente. Sus actividades principales son la exploración y explotación del petróleo y el gas natural; su transporte, almacenamiento en terminales y su comercialización de primera mano; éstas se realizan cotidianamente en cuatro regiones geográficas que abarcan la totalidad del territorio mexicano: Norte, Sur, Marina Noreste y Marina Suroeste. PEP a nivel mundial ocupa el tercer lugar en términos de producción de crudo, el primero en producción de hidrocarburos costa fuera, el noveno en reservas de crudo y el doceavo en ingresos. 1.2.2 Pemex Refinación Produce, distribuye y comercializa combustibles y demás productos petrolíferos. Las funciones básicas de PEMEX Refinación son los procesos industriales de refinación, elaboración de productos petrolíferos y derivados del petróleo, su distribución, almacenamiento y venta de primera mano. La Subdirección Comercial de PEMEX Refinación realiza la planeación, administración y control de la red comercial, así como la suscripción de contratos con inversionistas privados mexicanos para el establecimiento y operación de las Estaciones de UNAM - FES ARAGÓN 5 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes Servicio integrantes de la Franquicia PEMEX para atender el mercado al menudeo de combustibles automotrices. 1.2.3 Pemex Gas y Petroquímica Básica Procesa el gas natural y los líquidos del gas natural; distribuye y comercializa gas natural y gas LP; y produce y comercializa productos petroquímicos básicos. Dentro de la cadena del petróleo, Pemex Gas y Petroquímica Básica ocupa una posición estratégica al tener la responsabilidad del procesamiento del gas natural y sus líquidos, así como del transporte, comercialización y almacenamiento de sus productos. En el ámbito internacional, Pemex Gas y Petroquímica Básica es una de las principales empresas procesadoras de gas natural, con un volumen procesado cercano a 4 mil millones de pies cúbicos diarios (mmpcd) durante el 2004, y la segunda empresa productora de líquidos, con una producción de 451 mil barriles diarios (mbd) en los 11 Centros Procesadores de Gas a cargo del Organismo. Cuenta con una extensa red de gasoductos, superior a 12 mil kilómetros, a través de la cual se transportan más de 3,600 mmpcd de gas natural, lo que la ubica en el décimo lugar entre las principales empresas transportistas de este energético en Norteamérica. En México, PEMEX Gas se encuentra entre las 10 más grandes por su nivel de ingresos, superiores a 16,300 millones de dólares en 2004, con activos UNAM - FES ARAGÓN 6 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes cercanos a 9,000 millones de dólares. Adicionalmente, Pemex Gas y Petroquímica Básica constituye una fuente importante de trabajo, al emplear del orden de 12 mil trabajadores. 1.2.4 Pemex Petroquímica A través de sus siete empresas filiales (Petroquímica Camargo, Petroquímica Cangrejera, Petroquímica Cosoleacaque, Petroquímica Escolín, Petroquímica Morelos, Petroquímica Pajaritos y Petroquímica Tula) elabora, distribuye y comercializa una amplia gama de productos petroquímicos secundarios. Su actividad fundamental son los procesos petroquímicos no básicos derivados de la primera transformación del gas natural, metano, etano, propano y naftas de Petróleos Mexicanos. PEMEX Petroquímica guarda una estrecha relación comercial con empresas privadas nacionales dedicadas a la elaboración de fertilizantes, plásticos, fibras y hules sintéticos, fármacos, refrigerantes, aditivos, etc. UNAM - FES ARAGÓN 7 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes 1.3 PMI Comercio Internacional, S.A. de C.V. Realiza las actividades de comercio exterior de Petróleos Mexicanos. PMI es el brazo comercial de PEMEX en el mercado internacional. Con operaciones en todo el mundo, PMI maneja las importaciones y exportaciones de crudo y derivados de PEMEX, abasteciendo diversos mercados alrededor del mundo. Busca establecer relaciones mutuamente benéficas con sus clientes, proveedores y socios comerciales para así obtener una posición duradera en el mercado. Son reconocidos como socios justos y confiables por todas las compañías con las que realiza negocios. Su meta es ser exitosos desarrollando relaciones de negocios permanentes. Dirección General Instituto Mexicano Del Petróleo Contraloría Interna Direcciones Ejecutivas Programas de Investigación Programas Estratégico Delegaciones Regionales Organigrama que muestra la estructura del Instituto Mexicano del Petróleo UNAM - FES ARAGÓN 8 Neevia docConverter 5.1 Capítulo I. Antecedentes UNAM - FES ARAGÓN 9 1.4 Empresa Lógica Programada S.A. de C.V Dirección comercial de Petroquímica Dirección comercial de productos refinados Dirección de Finanzas Dirección Comercial de Petróleo Crudo Direcciones de Administración Contraloría Interna Dirección General PEMEX Internacional Lógica Programada es una empresa creada en 1986 por un grupo de profesionales, con el fin de proporcionar productos y servicios personalizados de Tecnología de Información. Entre los servicios que proporciona esta empresa están: ☯ Consultoría ☯ Desarrollo ☯ Capacitación ☯ Soporte técnico ☯ Implantación de sistemas Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Capítulo II. Conceptos Generales En el capítulo anterior se dio una breve introducción de la estructura de las empresas involucradas en el proyecto, Petróleos Mexicanos y Lógica Programada S.A. de C.V. En este capítulo se tratarán algunos temas esenciales y básicos para el entendimiento de los diferentes elementos que intervienen en la realización de un Sistema de Información. En el caso del sistema Reforzamiento de Identificación desarrollado en este trabajo fue necesario realizar una investigación sobre los diferentes conceptos y herramientas que se utilizarían para el análisis, diseño y desarrollo de dicho sistema, los cuales se abarcarán a detalle en este capítulo. 2.1 ¿Que es un Sistema? Casi todo aquello con lo cual entramos en contacto durante nuestra vida cotidiana es un sistema o bien parte de un sistema, por eso es muy común hablar de sistemas. Un sistema es: Un conjunto organizado de componentes que interactúan entre si para lograr un objetivo o un fin común. Los sistemas pueden ser abstractos o físicos. Un sistema abstracto es solo conceptual, un producto de la mente humana, por ejemplo los sistemas sociales, religiosos, culturales. UNAM - FES ARAGÓN 10 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Un sistema físico, por lo contrario es un conjunto de elementos materiales, que opera en relación con otro para lograr un objetivo o alcanzar unameta común. Existen tanto sistemas abiertos como cerrados la diferencia radica en la forma de operar, los sistemas abiertos son aquellos que interactúan con su medio ambiente reciben entradas y producen salidas. En contraste aquellos que no interactúan con su medio ambiente se conocen como sistemas cerrados. 2.1.1 Elementos de un Sistema Anteriormente se menciono que un sistema es un conjunto de componentes o elementos que interactúan entre si para un fin común. Los elementos de un sistema incluyen al medio o entorno, límites o fronteras, entradas, salidas y componentes. Entorno Límites Componentes Entradas Salidas Elementos que conforman un sistema. Entorno o medio circundante: Este es el medio o ambiente que rodea al sistema afectándolo y siendo afectado por él. Esta formado por todos los objetos que se encuentran fuera de las fronteras de los sistemas. Lo que se denomina entorno UNAM - FES ARAGÓN 11 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales depende de los objetivos del sistema, de sus necesidades y de sus actividades así como si es físico y abstracto. Límites o fronteras de un sistema: Estos señalan o separan el entorno respecto del sistema. Este existe dentro de sus límites y todo lo que esté fuera de ellos constituye el ambiente. Entradas y Salidas: El sistema interactúa con su ambiente por medio de los elementos de entrada y salida. Una entrada es cualquier cosa que ingresa al sistema proveniente del entorno; una salida es cualquier cosa que egresa del sistema. Componentes de un Sistema: Un componente de sistema puede ser definido como una unidad que trabaja junto con otras unidades para lograr un fin especifico. Control de los Sistemas: El control es el proceso que mide el funcionamiento actual y lo guía hacia una meta predeterminada. El recibir y evaluar la retroalimentación, permite al sistema determinar qué tan eficiente esta operando. Los resultados que pueden ser retroalimentados son útiles para ajustar las actividades del sistema con el fin de mejorar su desempeño. 2.2 Sistema de Información Toda organización necesita para su funcionamiento un conjunto de informaciones que han de transmitir entre sus distintos elementos y, generalmente también, desde y hacia el exterior del sistema. Una parte de esta UNAM - FES ARAGÓN 12 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales comunicación se realiza por medio de contactos interpersonales entre los empleados, es el sistema de información informal. Un sistema de información es un conjunto de elementos (computadoras, periféricos, software, métodos, procedimientos y usuarios) que interactúan entre sí para conseguir un objetivo transformando o procesando elementos de entrada al sistema para producir información, reportes y otras salidas esto con el fin de apoyar las actividades de una empresa o negocio. Un sistema de información realiza cuatro actividades básicas: entrada, almacenamiento, procesamiento y salida de información. Entrada de Información: Es el proceso mediante el cual el Sistema de Información toma los datos que requiere para procesar la información. Las entradas pueden ser manuales o automáticas. Las manuales son aquellas que se proporcionan en forma directa por el usuario, mientras que las automáticas son datos o información que provienen o son tomados de otros sistemas o módulos. Esto último se denomina interfases automáticas. Las unidades típicas de entrada de datos a las computadoras son las terminales, las cintas magnéticas, las unidades de diskette, los códigos de barras, los escáners, la voz, los monitores sensibles al tacto, el teclado y el mouse, entre otras. Almacenamiento de información: El almacenamiento es una de las actividades o capacidades más importantes que tiene una computadora, ya que a través de esta propiedad el sistema puede recordar la información guardada en la sección o proceso anterior. Esta información suele ser almacenada en estructuras de información denominadas archivos. La unidad típica de almacenamiento son los UNAM - FES ARAGÓN 13 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales discos magnéticos o discos duros, los discos flexibles o diskettes y los discos compactos (CD-ROM). Procesamiento de Información: Es la capacidad del Sistema de Información para efectuar cálculos de acuerdo con una secuencia de operaciones preestablecida. Estos cálculos pueden efectuarse con datos introducidos recientemente en el sistema o bien con datos que están almacenados. Esta característica de los sistemas permite la transformación de datos fuente en información que puede ser utilizada para la toma de decisiones, lo que hace posible, entre otras cosas, que un tomador de decisiones genere una proyección financiera a partir de los datos que contiene un estado de resultados o un balance general de un año base. Salida de Información: La salida es la capacidad de un Sistema de Información para sacar la información procesada o bien datos de entrada al exterior. Las unidades típicas de salida son las impresoras, terminales, diskettes, cintas magnéticas, la voz, los graficadores y los plotters, entre otros. Es importante aclarar que la salida de un Sistema de Información puede constituir la entrada a otro Sistema de Información o módulo. En este caso, también existe una interfase automática de salida. Por ejemplo, el Sistema de Control de Clientes tiene una interfase automática de salida con el Sistema de Contabilidad, ya que genera las pólizas contables de los movimientos procesales de los clientes. UNAM - FES ARAGÓN 14 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Reportes e informes Entrada de datos 2.2.1 Tipos de sistemas de información Sistemas Transaccionales. Son los Sistemas de Información que logran la automatización de procesos operativos dentro de una organización, y su función primordial consiste en procesar transacciones tales como pagos, cobros, pólizas, entradas, salidas, etc. Sus principales características son: ☯ A través de éstos suelen lograrse ahorros significativos de mano de obra, debido a que automatizan tareas operativas de la organización. ☯ Con frecuencia son el primer tipo de Sistemas de Información que se implanta en las organizaciones. Se empieza apoyando las tareas a nivel operativo de la organización. Proceso Interfaz automática de entrada Almacenamiento Interfaz automática de salida Actividades básicas que realiza un Sistema de Información UNAM - FES ARAGÓN 15 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Son intensivos en entrada y salida de información; sus cálculos y procesos suelen ser simples y poco sofisticados. ☯ Tienen la propiedad de ser recolectores de información, es decir, a través de estos sistemas se cargan las grandes bases de información para su explotación posterior. ☯ Son fáciles de justificar ante la dirección general, ya que sus beneficios son visibles y palpables. Sistemas de Apoyode las Decisiones. Son los Sistemas de Soporte a la Toma de Decisiones, Sistemas para la Toma de Decisión de Grupo, Sistemas Expertos de Soporte a la Toma de Decisiones y Sistema de Información para Ejecutivos. Las principales características de estos son: ☯ Suelen introducirse después de haber implantado los Sistemas Transaccionales más relevantes de la empresa, ya que estos últimos constituyen su plataforma de información. ☯ La información que generan sirve de apoyo a los mandos intermedios y a la alta administración en el proceso de toma de decisiones. ☯ Suelen ser intensivos en cálculos y escasos en entradas y salidas de información. Así, por ejemplo, un modelo de planeación financiera requiere poca información de entrada, genera poca información como resultado, pero puede realizar muchos cálculos durante su proceso. ☯ No suelen ahorrar mano de obra. Debido a ello, la justificación económica para el desarrollo de estos sistemas es difícil, ya que no se conocen los ingresos del proyecto de inversión. ☯ Suelen ser Sistemas de Información interactivos y amigables, con altos estándares de diseño gráfico y visual, ya que están dirigidos al usuario final. UNAM - FES ARAGÓN 16 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Apoyan la toma de decisiones que, por su misma naturaleza son repetitivos y de decisiones no estructuradas que no suelen repetirse. Por ejemplo, un Sistema de Compra de Materiales que indique cuándo debe hacerse un pedido al proveedor o un Sistema de Simulación de Negocios que apoye la decisión de introducir un nuevo producto al mercado. ☯ Estos sistemas pueden ser desarrollados directamente por el usuario final sin la participación operativa de los analistas y programadores del área de informática. Este tipo de sistemas puede incluir la programación de la producción, compra de materiales, flujo de fondos, proyecciones financieras, modelos de simulación de negocios, modelos de inventarios, etc. Sistemas Estratégicos. Son los sistemas que se desarrollan en las organizaciones con el fin de lograr ventajas competitivas, a través del uso de la tecnología de información. Sus principales características son: ☯ Su función primordial no es apoyar la automatización de procesos operativos ni proporcionar información para apoyar la toma de decisiones. ☯ Suelen desarrollarse in house, es decir, dentro de la organización, por lo tanto no pueden adaptarse fácilmente a paquetes disponibles en el mercado. ☯ Típicamente su forma de desarrollo es a base de incrementos y a través de su evolución dentro de la organización. Se inicia con un proceso o función en particular y a partir de ahí se van agregando nuevas funciones o procesos. ☯ Su función es lograr ventajas que los competidores no posean, tales como ventajas en costos y servicios diferenciados con clientes y proveedores. En este contexto, los Sistema Estratégicos son creadores de barreras de entrada UNAM - FES ARAGÓN 17 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales al negocio. Por ejemplo, el uso de cajeros automáticos en los bancos en un Sistema Estratégico, ya que brinda ventaja sobre un banco que no posee tal servicio. Si un banco nuevo decide abrir sus puertas al público, tendrá que dar este servicio para tener un nivel similar al de sus competidores. ☯ Apoyan el proceso de innovación de productos y proceso dentro de la empresa debido a que buscan ventajas respecto a los competidores y una forma de hacerlo en innovando o creando productos y procesos. 2.2.2 Ciclo de vida de los sistemas de información El ciclo de vida de un sistema de información es un enfoque por fases del análisis y diseño que sostiene que los sistemas son desarrollados de mejor manera mediante el uso de un ciclo especifico de actividades del analista y del usuario. 2.2.3 Etapas del ciclo de vida de un sistema de información El método del ciclo de vida para el desarrollo de sistemas consta de las siguientes fases: Análisis: Particionar el problema en todas sus partes diminutas. Durante esta etapa se analiza a detalle los requerimientos de los sistemas viejos o anteriores y los nuevos. El aspecto fundamental del análisis de sistemas es comprender todas las facetas importantes de la parte de la empresa que se encuentra bajo estudio. Los analistas, al trabajar con los empleados y administradores, deben estudiar los procesos de una empresa para dar respuesta a las siguientes preguntas clave: ¿Qué es lo que hace? ¿Cómo se hace? UNAM - FES ARAGÓN 18 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ¿Con que frecuencia se presenta? ¿Qué tan grande es el volumen de transacciones o decisiones? ¿Cuál es el grado de eficiencia con el que se efectúan las tareas? ¿Existe algún problema? ¿Qué tan serio es? ¿Cuál es la causa que lo origina? Diseñar: Dar forma a la información. Durante esta etapa se documenta el sistema., se realiza de acuerdo a las normas y lineamientos que establece la empresa. Programar: Cada elemento diseñado se pasa a líneas de código en algún lenguaje. Durante esta etapa se desarrollan los programas con el lenguaje y herramientas de software disponibles, con el mayor grado de compatibilidad y se documentan los programas bajo las normas establecidas. Los encargados de desarrollar software pueden instalar software comprobando a terceros o escribir programas diseñados a la medida del solicitante. La elección depende del costo de cada alternativa, del tiempo disponible para escribir el software y de la disponibilidad de los programadores. Pruebas y Evaluación: Comprobar el funcionamiento del programa y corregir errores. Durante esta etapa se supervisan las pruebas y se evalúan antes de implantar el sistema. La evaluación de un sistema se lleva a cabo para identificar puntos débiles y fuertes. La evaluación ocurre a lo largo de cualquiera de las siguientes dimensiones: UNAM - FES ARAGÓN 19 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Evaluación operacional: Valoración de la forma en que funciona el sistema, incluyendo su facilidad de uso, tiempo de respuesta, lo adecuado de los formatos de información, confiabilidad global y nivel de utilización. ☯ Impacto organizacional: Identificación y medición de los beneficios para la organización en áreas tales como finanzas, eficiencia operacional e impacto competitivo. También se incluye el impacto sobre el flujo de información externo e interno. ☯ Opinión de los administradores: evaluación de las actividades de directivos y administradores dentro de la organización así como de los usuarios finales. ☯ Desempeño del desarrollo: La evaluación de proceso de desarrollo de acuerdo con criterios tales como tiempo y esfuerzo de desarrollo, concuerdan con presupuestos y estándares, y otros criterios de administración de proyectos. También se incluye la valoración de los métodos y herramientas utilizados en el desarrollo. Implantación: Colocar el sistema de información en la configuración de la computadora. Se prueban periféricos uno a uno, se realizan correcciones y se supervisan las salidas. En este proceso también se entrena a los usuarios, se instala la aplicación y construyen todos los archivos de datos necesarios para utilizarla. Una vez instaladas, las aplicaciones se emplean durante muchos años. Sin embargo,las organizaciones y los usuarios cambian con el paso del tiempo, incluso el ambiente es diferente con el paso de las semanas y los meses. Por consiguiente, es indudable que debe darse mantenimiento a las aplicaciones. UNAM - FES ARAGÓN 20 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Operación: Operar el sistema instalado. Se debe operar los equipos en forma eficiente y eficaz de acuerdo a los manuales, se debe verificar que la documentación del sistema hacer manejados este completa y se tendrá que llevar una bitácora de operación al día. Mantenimiento: Actualización del sistema para adecuarlo a los nuevos requerimientos de la empresa, y se realizan todos los procedimientos anteriores. Además se debe realizar la limpieza interna y externa de los equipos periódicamente La parte más importante del ciclo de vida de los sistemas de información es la operación y mantenimiento. Ciclo de vida del desarrollo de los sistemas de Información Grafico de las Etapas del ciclo de vida de un sistema 5 Implantación 4 Pruebas y Evaluación 3 Programar 2 Diseñar 1 Análisis 6 Operación y mantenimiento UNAM - FES ARAGÓN 21 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales 2.2.4 Los participantes en el desarrollo de sistemas de información Al realizar un sistema de información, intervienen muchas personas de forma individual o en grupo, que van desde el personal que manejará el sistema, así como aquellos que de alguna u otra manera se relacionan para llegar a tener el sistema completo, como pueden ser analistas, diseñadores y programadores. Entre algunas otras personas que intervienen para realizar un sistema se mencionan a continuación las que se consideran más importantes. USUARIO: Es aquel o aquellos para quien se construye el sistema, es la persona a la que se tiene que entrevistar, a menudo con gran detalle a fin de conocer las características que deberá tener el nuevo sistema para poder tener éxito. Los usuarios se pueden clasificar en cuatro tipos: ☯ Usuario final directo: Opera el sistema, Interacción directa a través del equipo de sistemas. ☯ Usuario final indirecto: Emplea reportes y otro tipos de información generada por el sistema pero no opera el equipo. ☯ Administradores: Supervisa la inversión en el desarrollo o uso del sistema. Tiene la responsabilidad ante la organización de controlar las actividades del sistema. ☯ Directivos: Incorporan los usos estratégicos y competitivos de los sistemas de información en los planes y estrategias de la organización. Evalúan los riesgos originados por fallas en los sistemas de información. UNAM - FES ARAGÓN 22 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ANALISTA DE SISTEMAS: Es la persona cuyo trabajo consiste en centralizar el desarrollo del sistema en su conjunto. El trabajo que el analista efectúa es recopilar los datos necesarios del sistema actual y el desarrollo de planes para nuevos sistemas. Esta tarea no es fácil, ya que deben ser satisfechas las necesidades de muchas personas. En un sentido más amplio, el analista desempeña varios papeles entre ellos se pueden mencionar los siguientes: ☯ Innovador: El analista debe distinguir entre síntomas, problemas del usuario y causas. Con sus conocimientos de la tecnología de las computadoras, el analista debe ayudar al usuario a explorar aplicaciones novedosas y más útiles de las computadoras. ☯ Arqueólogo y escribano: Como analista, una de las principales labores es descubrir detalles y documentar la política de una organización, que pudiera existir sólo como “tradiciones tribales” transmitida de generación a generación por los usuarios. ☯ Mediador: A menudo el analista se encuentra con diferentes tipos de usuarios, los cuales frecuentemente están en desacuerdo entre sí .La labor primordial del analista es obtener un consenso entre ellos y su opinión propia. ☯ Jefe de proyecto: En ocasiones el analista es también el encargado de tener una administración integral del proyecto, debido a su experiencia en el trabajo de sistemas. DISEÑADORES DE SISTEMAS: Es aquel que recibe los resultados del trabajo de análisis. Su trabajo es transformar la petición de un sistema, libre de consideraciones de tecnología, emanada de los requerimientos del usuario, en un diseño arquitectónico de alto nivel que servirá de base para el trabajo de los programadores. UNAM - FES ARAGÓN 23 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales En varios casos, el analista y el diseñador son la misma persona o el mismo grupo unificado de personas. Aun cuando sean personas distintas, es importante que se mantengan en contacto directo a lo largo de todo el proceso de análisis y diseño. PROGRAMADORES: Son aquellos que tienen la responsabilidad de escribir el código del software y enlazar los elementos técnicos del sistema para hacerlo totalmente operativo. En ciertos proyectos, los papeles de analista, diseñador y programador se combinan, de tal manera que una sola persona hace tanto el papel de analista como el del diseñador y por tanto interactúa con el programador. Personas que intervienen directamente en el desarrollo de un sistema de información Analista de sistemas SISTEMA DE INFORMACIÓN Usuario Diseñador de sistemas Programador UNAM - FES ARAGÓN 24 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales 2.2.5 Componentes de un sistema de información El contenido del Sistema de Información (SI) es el conjunto de datos (ficheros o bases de datos). Es importante distinguir entre dos tipos de datos: referenciales y factuales. Los sistemas de información referencial contienen referencias bibliográficas de los documentos donde se puede encontrar la información, pero no la información en sí misma, de modo que una vez recuperado el dato (es decir, la referencia) es preciso conseguir el documento fuente. En cambio los sistemas de tipo factual devuelven la información buscada, la cual puede ser directamente utilizada sin necesidad de acudir a nuevos circuitos informáticos. Otra clasificación aplicada a los datos factuales, se refiere a su formato, según la cual los datos pueden ser estructurados o no estructurados (también llamados formateados o no formateados). Los primeros tienen una cierta estructura o formato en la que los distintos campos ocupan determinadas posiciones fijas en cambio los datos no estructurados tienen un formato el cual no puede ser fijo por ejemplo los textos, o los datos multimedia. Se suele distinguir entre dos sistemas de gestión distintos según se ocupen del tratamiento de datos estructurados o no estructurados. ☯ Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD): Se ocupan del tratamiento(definición, actualización y recuperación) de datos estructurados. ☯ Sistemas de Recuperación de Información (SRI): Se ocupan del tratamiento de datos no estructurados (documentos). Estos sistemas proporcionan facilidades de thesaurus, búsqueda en texto libre, etc. UNAM - FES ARAGÓN 25 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales El ordenador, que ha de soportar la función de tratamiento o proceso, está integrado por dos subsistemas: el equipo físico (hardware) y el soporte lógico (software). El conjunto de programas, documentación, lenguajes, etc. Es el software, el cual debe gestionar los datos mediante el Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD), controlar las comunicaciones y dar respuesta a las necesidades de tratamientos específicos (como gestión del personal, desestacionalización de series temporales, indicadores bibliométricos, estimación de un modelo econométrico, etc.) todo ello apoyándose en el sistema operativo. Otro componente fundamental del sistema es el administrador, o más bien la unidad de administración (ya que se trata de una función y no de una persona), cuya misión es asegurar la calidad y permitir el uso correcto y permanente de datos. El administrador no es el propietario de los datos, sino el gestor y custodio de los mismos, cuya responsabilidad se extiende tanto al contenido del sistema como al área informática, si bien estas dos funciones (administración del contenido y administración del SGBD) pueden estar encomendadas a unidades distintas de la organización. Por último otro componente del sistema es el usuario, es decir a la persona o grupo de personas que han de acceder al SI. Estos usuarios pueden ser tanto informáticos (analistas y programadores) como usuarios finales con pocos conocimientos de informática que necesitan consultar o actualizar los datos, generalmente en modo conversacional y mediante lenguajes muy sencillos o procedimientos preparados ex profeso. También pueden existir usuarios que no acceden directamente al sistema, pero que obtienen información del mismo. UNAM - FES ARAGÓN 26 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Contenido referencial - datos - estructurados factual S no estructurados I S T unidad central de proceso E Equipo físico M - hardware - A equipo periférico D E Sistema operativo I Soporte lógico Gestión de datos –SGBD- N - software - F Control de las comunicaciones O R Tratamientos específicos M A C área de datos I Administrador O área informática N informáticos Usuarios no informáticos Componentes de un Sistema de Información En toda organización se suele distinguir tres niveles de gestión (operacional, táctico y estratégico), por lo que los sistemas de información está compuesto por tres subsistemas estructurados jerárquicamente y que se corresponden con cada uno de estos tres niveles. En el plano operacional, los usuarios necesitan datos puntuales (elementales) que describan los sucesos que, de una forma u otra, caracterizan las actividades de la organización por lo que este subsistema de información será muy voluminoso. UNAM - FES ARAGÓN 27 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Los tres niveles de gestión se representan en la siguiente figura donde se muestra que mientras la información se transmite en sentido ascendente, las órdenes y planes se mueven en sentido descendente. Órdenes y planes información NIVEL OPERACIONAL - Tareas administrativas NIVEL TÁCTICO - Control de gestión - Objetivos específicos NIVEL ESTRATÉGICO - Elaboración de planes - Objetivos generales 2.3 Bases de datos Es un conjunto de datos relacionados entre sí , que están estructurados, de forma que puede accederse a ellos automática e independientemente de los programas que gestionan esos datos. Esta independencia se refiere a la posibilidad de modificar la estructura de los datos sin necesidad de modificar los programas que los manipulan, evitando con ello los problemas de actualización de datos previamente existentes. UNAM - FES ARAGÓN 28 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales 2.3.1 Estructuras de las bases de datos Los sistemas de gestión de bases de datos (abreviado mediante SGDB o DBMS) organizan y estructuran los datos de tal modo que puedan ser recuperados y manipulados por usuarios y programas de aplicación. Las estructuras de los datos y las técnicas de acceso proporcionadas por un DBMS particular se denomina Modelo de datos. El modelo de datos determina la “personalidad” de un DBMS, y las aplicaciones para las cuales está particularmente bien conformado. 2.3.2 Bases de datos relacionales En este tipo de bases de datos se suprimen las jerarquías entre campos, pudiéndose utilizar cualquiera de ellos como clave de acceso. Una base de datos relacional ha de cumplir al menos dos objetivos. El primero es que el sistema debe presentar al usuario los datos en forma de tabla . Una sola fila en una tabla corresponde a un registro, y una columna en una tabla corresponde a un solo campo en un registro. El segundo objetivo importante es que distingue claramente los sistemas de bases de datos relacional de los sistemas de archivo y de los sistemas anteriores de base de datos tipo red. Las principales ventajas de la utilización de Bases de Datos relacionales son: ☯ Actúan sobre las tablas en su conjunto, en lugar de hacerlo sobre los registros como ocurre en otros sistemas. ☯ Se pueden realizar consultas complejas que utilizan varias tablas de forma simple. ☯ Son fáciles de utilizar /la organización física de los datos, es independiente de su tratamiento lógico). UNAM - FES ARAGÓN 29 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales La organización relacional se caracteriza porquelas tablas de la base de datos tienen estructura de matriz o tabla bidimensional, donde las filas son los registros y las columnas los campos. Campos Registros La organización relacional La base de datos relacional acepta el lenguaje de consulta “set-at-a-time”. En este tipo de base de datos el lenguaje es suficientemente potente para pedir cualquier subconjunto de filas y columnas . Cuando el usuario asigna una pregunta , el sistema recoge todos los datos y los devuelve al usuario. 2.3.3 Características de las bases de datos relacionales Para que la estructura de las tablas cumpla las leyes de la teoría relacional deben satisfacerse las siguientes condiciones: ☯ Todos los registros de la tabla deben tener el mismo número de campos, aunque alguno de ellos esté vacío, deben ser registros de longitud fija. ☯ Cada campo tiene un nombre o etiqueta que hay que definir previamente a su utilización. No obstante, una vez creado el fichero se podría ampliar o disminuir el número de campos, mediante el SGDB. ☯ La base de datos estará formada por muchas tablas, una por cada tipo de registro. UNAM - FES ARAGÓN 30 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Dentro de una tabla cada nombre de campo debe ser distinto. ☯ Los registros de una misma tabla tienen que diferenciarse al menos, en el contenido de alguno de sus campos, no puede haber dos registros “idénticos”. ☯ Los registros de una tabla pueden estar dispuestos en cualquier orden. ☯ El contenido de cada campo esta delimitado por un rango de valores posibles. ☯ Permite la creación de nuevas tablas a partir de las ya existentes, relacionando campos de distintas tablas anteriores. Esta condición es la esencia de las bases de datos relacionales, formando lo que se llama un fichero “virtual”. 2.3.4 Modelos de datos Para describir la estructura de una base de datos es necesario definir el concepto modelo de datos. Este es un grupo de herramientas conceptúales para describir datos, sus relaciones, su semántica y sus limitantes. ☯ Modelos lógicos basados en objetos Se utilizan para describir los datos. Se caracterizan por el hecho de que permiten estructuración bastante flexible y hacen posible especificar claramente las variantes de los datos. Algunos de los más conocidos son: ☯ El modelo entidad – relación ☯ El modelo binario ☯ El modelo semántico de datos ☯ El modelo infológico UNAM - FES ARAGÓN 31 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales El modelo de datos entidad- relación (E-R) se basa en una percepción de un modelo real que consiste en un conjunto de objetos básicos llamados entidades, las relaciones entre estos objetos. Una entidad es un objeto que existe y puede seguirse de otros. La distinción se logra asociando a cada entidad un conjunto de atributos que describen al objeto. Una relación es una asociación entre varias entidades. El conjunto de todas las entidades y relaciones del mismo tipo se denomina conjunto de entidades y conjunto de relaciones, respectivamente. El modelo E – R representa ciertas limitantes, una de estas limitantes importantes es la cardinalidad de mapeo, que expresa el número de entidades con las que puede asociarse otra entidad por medio de un conjunto de relaciones. La estructura lógica general de una base de datos puede expresarse gráficamente por medio de un diagrama E – R que consta de los siguientes componentes. ☯ Rectángulos, que representan conjunto de entidades. ☯ Elipses, que representan atributos. ☯ Rombos, que representan relaciones entre conjuntos de entidades. ☯ Líneas, que conectan los atributos a los conjuntos de entidades y los conjuntos de entidades a las relaciones. Cada componente se etiqueta con el nombre correspondiente. Ejemplo de un modelo entidad-relación calle nombre ciudad cuentahabiente número cuenta CthabCta saldo UNAM - FES ARAGÓN 32 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Modelos lógicos basados en registros. Los modelos lógicos basados en registros se utilizan para describir los datos en los niveles conceptual y de visión. Estos modelos sirven para especificar tanto la estructura lógica general de la base de datos como una descripción en un nivel más alto de la implantación. Sin embargo no permiten especificar en forma clara las limitantes de los datos. Modelo Relacional: Los datos y las relaciones, entre los datos se representan por medio de una serie de tablas, cada una de las cuales tiene varias columnas con nombres únicos. La siguiente tabla muestra por ejemplo que el cliente Hodges vive en la calle Sidehill, en Brooklyn, que tiene dos cuentas, la número 647 con un saldo de $105.366 y la número 801 con un saldo de $10533. Nótese que los clientes Shiver y Hodges comparten la cuenta número 647(posiblemente porque son socios de la misma empresa). nombre calle ciudad número Lowery Shiver Shiver Hodges Hodges Maple North North Sidehill Sidehill Queens Bronx Bronx Brooklyn Brooklyn 900 556 647 801 647 nùmero saldo 900 556 647 801 55 100000 105366 10533 Ejemplo del modelo lógico basado en Registros UNAM - FES ARAGÓN 33 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Modelo de Red: Los datos se representan por medio de conjuntos de registros y las relaciones entre los datos se representan con ligas que pueden considerarse como apuntadores. Los registros de la base de datos se organizan en forma de conjuntos. Lowery Maple Queens 900 55 Shiver North Bronx Hodges Sidehill Brooklyn 556 100 000 647 105 366 801 10 533 Ejemplo de una base de datos de Red Modelo jerárquico: Es similar al modelo de red los datos se representan por medio de registros y ligas, los registros están organizados como conjuntos de árboles en vez de graficas. UNAM - FES ARAGÓN 34 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Lowery Maple Queens Hodges Sidehill Brooklyn Shiver North Bronx 556 100 000 647 105 366 647 105 366 801 10 533 900 55 Ejemplo de una base de datos jerárquica ☯ Modelos físicos de los datos Sirven para describir los datos en el nivel más bajo. A diferencia de los modelos lógicos, son muy pocos los modelos físicos utilizados. ☯ El modelo unificador ☯ La memoria de cuadros. ☯ Instancias y Esquemas Las bases de datos cambian con el tiempo al insertarse información en la base de datos y eliminarse de ella. El conjunto de información almacenado en la base de datos en cierto momento se denomina una instancia en la base de datos. El diseño general de la base de datos se llama esquema de la base de datos. Los esquemas se alteran muy raras veces o nunca.UNAM - FES ARAGÓN 35 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales El concepto de un esquema de base de datos corresponde a la idea de definición de tipo en el lenguaje de programación. Una variable de un determinado tipo tiene un valor especifico en un momento dado. En general los sistemas de base de datos cuentan con un esquema físico, un esquema conceptual y varios subesquemas. ☯ Independencia de los Datos La capacidad de modificar una definición de esquema en un nivel sin afectar la definición del esquema en el nivel inmediato superior se denomina independencia de los datos. Existen dos niveles de tal independencia. ☯ Independencia Física: Que es la capacidad de modificar el esquema físico sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones. ☯ Independencia lógica: Que es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin obligar a que se vuelvan a escribir los programas de aplicaciones. Las modificaciones en el nivel conceptual son necesarias siempre que se altera la estructura lógica de la base de datos. La independencia lógica de los datos es más difícil de lograr que la independencia física. ☯ Lenguaje de Definición de Datos Un esquema de base de datos se especifica por medio de una serie de definiciones que se expresan en un lenguaje especial llamado lenguaje de definición de datos (DDL). El resultado de la compilación de las proposiciones en DDL es un conjunto de tablas que se almacena en un archivo especial llamado diccionario o directorio de datos. Un directorio de datos es un archivo que contiene metadatos, es decir “datos acerca de los datos”. Este archivo se consulta antes de leer o modificar los datos reales en el sistema de base de datos. UNAM - FES ARAGÓN 36 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Lenguaje de Manejo de Datos. Esta manipulación consiste en: ☯ La recuperación de información almacenada en la base de datos. ☯ La inserción de información nueva en la base de datos. ☯ La eliminación de información de la base de datos. Un lenguaje de manejo de datos (DML data manipulation language) permite a los usuarios manejar o tener acceso a los datos que estén organizados por medio del modelo apropiado. Existen básicamente dos tipos de DML. ☯ De procedimientos: Necesitan que el usuario especifique cuales datos quiere y como deben obtenerse. ☯ Sin procedimientos: requiere que el usuario especifique cuáles datos quiere sin especificar como obtenerlos. ☯ Manejador de Base de Datos Generalmente las bases de datos requieren una gran cantidad de espacio de almacenamiento. El objetivo de un sistema de base de datos es simplificar y facilitar el acceso a los datos. El funcionamiento del sistema depende de la eficiencia de las estructuras de datos utilizados para representar los datos en la base de datos y de qué tan eficiente pueda operar el sistema con esas estructuras. Un manejador de base de datos es un modulo de programa que constituye la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos y los programas de aplicaciones y las consultas hechas al sistema el manejador de base de datos es responsable de las siguientes tareas. UNAM - FES ARAGÓN 37 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Interacción con el manejador de archivos. ☯ Implantación de la integridad: Los valores de los datos almacenados en la base de datos deben satisfacer ciertos tipos de limitantes. ☯ Puesta en práctica de la seguridad: No es preciso que todos los usuarios de la base de datos tengan acceso a todo su contenido. ☯ Respaldo y recuperación: Es responsabilidad del manejador de la base de datos detectar estas fallas y restaurar la base de datos al estado que existía antes de presentarse la falla. Esto se logra normalmente iniciando diversos procedimientos de respaldo y recuperación. ☯ Control de Concurrencia: Cuando varios usuarios actualizan la base de datos en forma concurrente, es posible que no se conserve la consistencia de los datos. Es necesario que el sistema controle la interacción entre los usuarios. ☯ Administrador de Base de Datos. Una de las razones principales para contar con sistemas de manejo de base de datos es tener un control centralizado tanto de los datos como de los programas que tienen acceso a ellos. Las funciones del administrador de base de datos son: Definición de esquemas: La creación del esquema original. Esto se logra escribiendo una serie de definiciones que el compilador de DDL traduce a un conjunto de tablas que se almacenan permanentemente en el diccionario de datos. Definición de la estructura de almacenamiento y del método de acceso: Esto se lleva acabo escribiendo una serie de definiciones que posteriormente son traducidas por el compilador del lenguaje de almacenamiento y definición de datos. UNAM - FES ARAGÓN 38 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales Modificación del esquema y de la organización física: Se logran escribiendo una serie de definiciones utilizadas, ya sea por el compilador de DDL o por el compilador del lenguaje de almacenamiento y definición de datos para generar modificaciones a las tablas internas apropiadas del sistema. Concesión de autorización para el acceso a los datos: Es decir conceder diferentes tipos de autorización para acceso a los datos a los distintos usuarios de la base de datos. Especificación de las limitantes de integridad: Estas limitantes se conservan en una estructura especial del sistema que consulta el manejador de base de datos cada vez que se lleva a cabo una actualización en el sistema. ☯ Usuarios de la Base de Datos Uno de los objetivos de la base de datos es crear un ambiente para la recuperación de información y para almacenar información nueva en la base de datos. Existen diferentes tipos de usuarios de un sistema de base de datos y se distinguen por el modo en que ellos esperan interactuar con el sistema. ☯ Programadores de aplicación: Interactúan con el sistema mediante llamadas en DML, las cuales están incrustadas en un programa escrito en un lenguaje huésped. ☯ Usuarios casuales: Son usuarios que interactúan con el sistema sin escribir programas. En cambio escriben sus consultas en un lenguaje de consulta de base de datos. ☯ Usuarios ingenuos: Son usuarios que interactúan con el sistema llamando alguno de los programas de aplicaciones permanentes escritos previamente. ☯ Usuarios especializados: Entre dichas aplicaciones se cuentan los sistemas de diseño ayudado por computadora , los sistemas expertos basados en conocimiento. UNAM - FES ARAGÓN 39 Neevia docConverter 5.1 Capítulo II. Conceptos Generales ☯ Estructura General del Sistema Un sistema de base de datos se divide en módulos que se encargan de cada una de las tareas del sistema general. Un sistema de base de datos consiste en varios componentes funcionales: ☯ El manejador de archivos: Encargado de asignar espacio en el disco y las estructuras de datos que se van a emplear para representar la información almacenada en el Disco. ☯ El manejador de base de datos: Que constituye la interfaz entre los datos de bajo nivel almacenados en la base de datos y los programas
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