Três palavras sobre a Análise de Sistemas

Luís Manuel Borges Gouveia
Outubro de 1996

Os Analistas de Sistemas

É possivel dizer que e Análise e Projecto de Sistemas consiste no processo de estudo de uma organização (na sua totalidade ou em parte), em que se procura realizar o levantamento exaustivo de como funciona e desta forma descrever os processos de resolução seguidos para suas necessidades (que garantam o atingir do(s) objectivo(s) da organização). Os profissionais responsáveis por esta conjunto de tarefas são designadas Analistas de Sistemas.

Antes da actividade de Projecto ser iniciada pelo Analista de Sistemas, é conduzido um estudo do sistema para conhecimento dos detalhes da situação actual da organização. A informação coleccionada até ao fim do estudo forma a base para a criação de alternativas a considerar na fase de Projecto do Sistema. São os gestores e não os analistas de sistemas que escolhem a alternativa a seguir para a fase de Implementação, face das eventuais opções de projecto para o sistema (estudadas e descritas na fase de Projecto).

Virtualmente todas as organizações são sistemas. Elas interagem com o exterior através de inputs - entradas de dados - a receber e dos outputs a fornecer - saídas de dados -; sistemas com estas características são designados por Sistemas Abertos.

Os sistemas são constituidos por um conjunto de pequenos sistemas agragados, designados por subsistemas. Estes operam para atingir um objectivo específico que contribui para a satisfação geral do objectivo do sistema. É com base nos objectivos encontrados que se especificam as necessidades de armazenamento e as necessidades de controlo. Uma classe importante de sistemas são aqueles que interagem com os ambientes que os rodeiam sendo designados por sistemas abertos e as suas performances são avaliadas comparando com as normas que eventualmente existam para sistemas semelhantes. Os resultados obtidos da comparação do desempenho do sistema com as normas constitui o feedback - realimentação de informação - necessária para o consciente ajustamento das actividades do sistema e para melhoria Do desempenho geral do sistema.

Os Sistemas de Informação servem os sistemas empresariais através do processamento de transacções e suportando a tomada de decisões. Os Sistemas de Transacções assistem as operações de rotina, enquanto que os sistemas de gestão e de decisão ajudam na tomada de decisões. Os componentes destes sistemas incluem hardware, software e sistemas de armazenamento contendo dados e informações. As aplicações dos sistemas de informação são constituidas por procedimentos específicos, conjuntos de programas, ficheiros e equipamentos, tudo cuidadosamente integrado para atingir os objectivos determinados.

Os analistas são os responsáveis pelo Desenvolvimento dos Sistemas de Informação sendo também os profissionais responsáveis pelo diálogo com gestores e outros profissionais da empresas, interpretando as suas especificações. O ciclo de vida de desenvolvimento de um sistema é o conjunto de actividades que analistas e conceptores de sistemas fazem para desenvolver e implementar um sistema de informação. Esse conjunto de actividades inclui as investigações preliminares, a colecção, recolha de dados e determinação de objectivos, o desenvolvimento de protótipos, o projecto do sistema, o desenvolvimento do software, o teste do sistema e a sua implementação.

Motivação para o trabalho do Analista de Sistemas

A necessidade de intervenção dos Analistas de Sistemas são motivadas por variadas razões; a título de exemplo:

As origens destas motivações variam. Os próprios elementos da empresa que assumem a sua necessidade também variam: gerentes, executivos seniores e analistas de sistemas são os profissionais que mais vezes tomam a iniciativa de propor a alteração do sistema de informação. Às vezes a origem real é exterior à própria empresa, motivada por novas normas legais ou por um novo quadro económico-social que impõe novas regras de funcionamento na empresa. Uma vez que os utilizadores podem estar sujeitos a várias especificações do sistema, é necessário possuir modos alternativos de avaliação dessas especificações (muitas vezes conflituosas) de modo a seleccionar as mais adequadas para a construção da melhor proposta para desenvolvimento do sistema de informação.

O incentivo da discussão organizada das especificações pelos utilizadores do sistema é um contributo valioso para o trabalho do analista. Para tal, recorre-se frequentemente à reunião de um conjunto de profissionais da empresa. A seguir são apresentados três formatos de comissões de uso geral para qualquer organização:

As exigências do projecto, que descrevem o sistema da organização envolvida assim como as suas motivações, são revistas pela comissão de selecção. Para avaliar apropriadamente uma especificação, a comissão solicita ao analista que conduza uma investigação preliminar para clarificar quais as especificações relevantes e efectuar o detalhe do sistema. A fase de investigação preliminar é capaz de clarificar a exequabilidade técnica, a operacional e a económica do que é pedido (especificação a especificação).

Enquanto o analista junta os detalhes, a decisão de como proceder, cabe à comissão de selecção. A não ser que esta comissão aprove, os analistas não se encarregam do desenvolvimento.

A necessidade de recolha de dados

Os analistas encontram-se muitas vezes em desvantagem quando se encarregam pela primeira vez da investigação do sistema, pois desconhecem este e inclusivamente a área de negócio em causa. Por esta razão é essencial, para o analista, a aquisição de factos importantes acerca das necessidades do sistema de uma forma rápida e exacta - recolha de dados. Os métodos de recolha de dados baseiam-se muito na características individuais do analista, mas recorrem normalmente ao uso combinado de técnicas como as entrevistas, os questionários e a observação. Cada uma destas técnicas possui vantagens e desvantagens, decorrentes da sua utilização.

Quando é iniciado um estudo, os analistas necessitam de saber porquê e como certas actividades são executadas e quais os dados que são usados nesse trabalho. Tempos, frequências e volumes de actividades são factos importantes a coleccionar. O estudar dos controlos do sistema capacita os analistas a ver como as funções da empresa podem ser mantidas dentro de parâmetros aceitáveis.

As acções descritas correspondem a necessidades do analista que devem ser aplicadas tanto a transacções como a decisões que ocorram no sistema e são normalmente parte das especificações duma organização típica.

As ferramentas de análise de sistemas

A análise de dados de um sistema consiste no estudo de como os dados são usados e modificados pelos processos e actividades da organização (como sistema de estudo).

Os Diagramas de Fluxo de Dados - DFD - e os Dicionários de Dados constituem as ferramentas básicas da actividade de descrição da análise de dados de um sistema.

Um diagrama de fluxo de dados é uma descrição gráfica de um sistema de informação ou de uma parte deste. Consiste na representação do fluxo de dados, dos processos, de origens e destinos e dos depósitos de dados; todos descritos através de simbolos simples, obtendo-se uma representação de fácil persepção. Um sistema inteiro pode ser descrito do ponto de vista dos dados, representado somente com quatro símbolos, que são suficientemente poderosos para mostrar as múltiplas actividades que ocorrem no sistema.

Os Diagramas de Fluxos de Dados representam uma visão lógica do sistema e nunca uma visão física. Em consequência, os DFD´s representam o que acontece no sistema e nunca como uma dada actividade é desenvolvida. Os DFD´s também utilizam uma aproximação Top-Down no estudo de um sistema; os analistas começam por desenvolver uma compreensão geral do sistema - diagrama de contexto - que gradualmente se explodem em componentes com maior detalhe. Com a inclusão de maior detalhe é também adicionada informação de controlo. Contudo os níveis mais elevados dos diagramas são desenhados sem mostrarem as actividades de controlo específicas.

O dicionário de dados armazena descrições de itens de dados e estruturas, bem como os processos do sistema. O dcionário de dados é usado como auxiliar na persepção do sistema pelos analistas e também como ferramenta de documentação. A recuperação de certos dados, objecto da pesquisa e recolha de dados efectuada, permitem resolver certas questões relacionadas com pormenores de desenho do sistema (como por exemplo informações relativas a comprimento dos dados, nomes alternativos, frequência dos dados, uso em processos específicos).

O dicionário de dados guarda também informação de validações que permite ao analista o estudo de controlos específicos, necessários na aceitação de dados pelo sistema.

Ferramentas de descrição de decisões

Para qualquer organização, uma das suas actividades essenciais é o "fabricar" de decisões. Para se poder decidir é necessário identificar as condições e acções relevantes que o funcionamento do sistema produz. Tal significa que é necessário possuir informação disponível que sirva de base para a sugestão consistente de acções a tomar em face de cada situação (caracterizada por um conjunto de condições específicas). O propósito da análise de decisão (alternativa à análise de fluxos de dados e de caracter mais estratégico), consiste na estruturação das decisões pela determinação das condições sobre as quais, as acções alternativas são tomadas.

São descritas três estratégias para efectuar a análise de decisões:

As árvores de decisão são representações gráficas das variáveis que influem a decisão. Nesta representação são colocados sequencialmente os itens que constituem as variáveis de decisão, dando origem a diferentes percursos, função das diferentes alternativas. A raiz de uma árvore de decisão é o ponto de partida para analisar uma situação específica e à medida que prosseguimos pelos ramos da árvore, seleccionamos as opções às condições, seguindo por um determinado ramo. No fim do ramo, depois de termos decidido qual a opção adequada para cada uma das condições é identificada a acção apropriada a tomar.

A construção de árvores de decisão força o analista a considerar a sequência em que as decisões tem de ser feitas e permite a inclusão de ambas as informações - tipos - quantitativas e não quantitativas. Contudo, em problemas complexos, o tamanho das árvores pode dificultar o seu uso.

Uma estratégia alternativa, tabelas de decisão, descrevem as condições e acções ao longo das regras de decisão. Uma regra de decisão especifica as condições que devem ser satisfeitas para que um conjunto particular de acções sejam tomadas. A regra de decisão incorpora todas as condições que tem de ser verdadeiras, considerando as relações entre elas; "e" lógico, "ou" lógico, negação e combinações.

Existem quatro formatos de tabelas de decisão:

As tabelas múltiplas são também usadas em casos de decisão de maior complexidade ou quando é desejável formar procedimentos separados a serem seguidos quando uma determinada condição ocorrer. Todas os formatos devem contudo ser desenvolvidos sem redundâncias ou contradições.

A narrativa estruturada é usada para descrever regras de decisão com três tipos de frases que comportem as estruturas sequencial, condicional e repetitiva. Estas frases descrevem acções incondicionais, acções repetitivas e acções que ocorrem somente quando (ou enquanto) certa condição estiver activa.

A narrativa estruturada é uma forma concisa de sumarizar um procedimento, onde decisões tem ser tomadas e realizadas as correspondentes acções. Este auxiliar pode ser revisto por outras pessoas, sendo facilmente detectados e corrigidos quaisquer defeciências e erros que possam existir. Os erros não detectados durante a análise, depois da investigação do sistema, são detectados com um custo muito mais alto durante a fase de projecto e implementação.

Avaliação do sistema proposto

A actividade de procura de factos - recolha de dados - num sistema é uma das actividades essenciais e determinantes para a avaliação do desempenho do analista de sistemas.

No estudo de um sistema de informação é feito o levantamento de detalhe que descreve as operações correntes e aponta que áreas existem onde é necessário ou possível melhorar o fluxo de dados existente. O Analista de Sistemas é responsavel por examinar esses factos, observando os sistemas existentes e os seus procedimentos de modo a, face da análise efectuada, formular o projecto de sistema a recomendar.

Cada proposta do projecto de sistema recomendada sublinha requisitos operacionais, procedimentos e componentes de processos. As recomendações dos analistas de sistemas são apresentadas aos administradores ou aos responsáveis pela decisão - agentes decisores - num relatório por escrito que deve indicar claramente quais as vantagens e inconvenientes de cada uma das propostas. Este documento sumariza o estudo e a pesquisa efectuada e apresenta as alternativas mais plausíveis para a melhoria do sistema.

Cada alternativa é exaustivamente descrita, com as suas vantagens, os seus custos e benefícios. Normalmente é feita uma apresentação verbal em adição à proposta escrita. Durante a apresentação, são feitas as perguntas acerca do estudo, das recomendações e das opiniões ao analista sobre os diversos aspectos do sistema.

Ambas as propostas verbal e escrita do sistema discutem os custos e benefícios alcançados. Quaisquer que sejam os benefícios: tangíveis ou intangíveis, fixos ou variáveis, directos ou indirectos, é necessário saber quais os investimentos que acarreta o desenvolvimento de um novo sistema. Os custos são mais fáceis de estimar do que benefícios; os benefícios constituem as razões para o desenvolvimento de um sistema pelo que devem ser muito bem entendidos e analisados. Se se basear um investimento em benefícios intangíveis então também é necessário efectuar um estudo pormenorizado de forma a justificar o investimento financeiro a realizar no projecto.

Para comparar custos e benefícios, são normalmente usadas pelos analistas quatro estratégias:

Cada método descrito priviligia uma estratégia específica, variando desde a comparação dos custos do sistema actual e do proposto até ao cálculo de evolução de custos. Um estudo completo de custo/benefício normalmente usa todos ou vários dos métodos mencionados.

Projecto lógico e projecto físico

O perojecto de sistemas inclui dois níveis de actividades que se designam por projecto lógico e por projecto físico. Durante o projecto, o analista desenvolve as especificações para o novo sistema, incluindo detalhes de entrada de dados - input -, de saída de dados - output -, de armazenamento de dados e de procedimentos. Estas especificações são usadas pelos programadores, que as traduzem no projecto físico - aplicações e esquemas de dados - que fazem o trabalho desejado. Tanto no projecto lógico como no projecto físico, os dados obtidos na fase de análise são usados para decidir acerca das características a incluir no novo sistema; como referência é utilizado o dicionário de dados.

Para o utilizador a saída de dados é um dos aspectos mais importantes; muitas vezes a razão para garantir a realização do projecto. Por essa razão o analista de sistemas deve dar uma atenção particular aos métodos de saída de dados que comunicam efectivamente a informação (muitas vezes incluindo questões de interface homem-máquina, factores humanos e ergonomia).

A saída de dados pode ser produzida usando uma variedade de dispositivos, incluindo impressoras (papel), microfilme, gravação magnética, discos magnéticos e opticos. A utilização de impressoras utiliza quatro grandes grupos de tecnologias: impacto, termica, jacto de tinta e laser. As impressoras de impacto tem a vantagem de poder ser usada para formulários com mais de uma via, as térmicas são caracterizadas pelo seu baixo custo e dimensão, as de jacto de tinta pelo baixo ruído de trabalho e pela utilização de cor de grande qualidade e as laser são as impressoras que garantem maior qualidade e operacionalidade na utilização de impressão em páginas de formato normalizado (A4 na Europa ou Legal nos EUA). O uso de monitores é também um interface eficaz e muito corrente, para a obtenção de informação de apoio. A utilização de audio e vídeo, se usado convenientemente, traz grandes benefícios, embora ainda não estejam exploradas todas as suas potencialidades.

Para especificação do projecto lógico, os analistas fazem um desenho - layout - da entrada ou saída de dados pretendida; trata-se de um esboço do produto a obter com a descrição e localização da informação. Ambos os detalhes e variáveis são marcados e sumarizados, assim como totais e validações de dados são indicadas para dar ênfase a pontos específicos de informação. Quando se desenha a saída de dados do sistema para monitores, os analistas de sistemas sentem a necessidade de usar múltiplos ecrans para apresentar a informação de forma a permitir fácil leitura; a sua legibilidade para o utilizador deve ser o principal objectivo a ter em conta (existem optimas referências para a construção de bons interfaces).

A entrada de dados num sistema de informação

O projecto de entrada de dados específica a forma como os dados dão entrada no sistema. Pode ser utilizado um processo batch ou um processo on-line. Neste projecto também estão incluídos os métodos para capturar os dados (procedimentos e tecnologia) e proceder à sua validação. Os objectivos gerais do desenho de entrada de dados consistem na alimentação dos dados fundamentais ao sistema de tal forma que sejam controlados os erros inerentes à entrada de dados e seja assegurada um tempo de espera minimo para o funcionamento do sistema. Um projecto eficaz evitará também passos extra para a entrada de dados, enquanto assegura que o processo inteiro seja simples e isento de erros. Os dados capturados devem conter somente aqueles intens que variam de transacção em transacção, incluindo dados de identificação. Todos os dados que o sistema pode recuperar por outros processos ou possa obter por cálculo não devem ser introduzidos.

O documento fonte possui uma importância crítica no processo inteiro de entrada de dados desde o seu preenchimento até que é usado para recolha de dados no sistema. A selecção cuidadosa dos métodos de codificação para identificar classificações, funções, sequências, subconjuntos de dados, ou até mesmo documentos adicionais simplificam a preparação e de entrada dos dados. O uso de códigos menomónicos realça a comunicação visual dos valores dos dados.

Existem vários métodos de captura de dados, dependendo do modo da forma de manipulação do documento fonte. Alguns métodos, como aqueles que envolvem chaves para gravação e leitores de caracteres ópticos, os documentos fonte são sempre usados para coleccionar os dados que mais tarde irão ser introduzidos. Contudo, se se utilizarem terminais inteligentes no ponto de transacção, podem ser especificadas entradas directas de dados.

O descuido no modo de processar ou no método de entrada de dados leva a que os dados introduzidos tenham de ser frequentemente revistos e corrigidos. Existem três categorias de métodos de validação de input a que se pode recorrer:

Na verificação da transacção, os métodos de validação certificam a correcção e perfeição da transacção; o controlo em batch é usado quando grupos de transacções são preparados para processamento conjunto, com a vantagem de que os dados não são perdidos e todos os registos são introduzidos numa sequência controlada. Testes de sequência e validade verificam que a ordem é aceitável e que não faltam dados.

O segundo grupo de métodos, verifica os dados actuais em cada transacção para certificar que está presente, razoável, dentro dos limites e consistente entre itens de dados individuais numa transacção.

O terceiro modo de validação de dados que usa correcção automática consiste na adição de digitos de teste nos próprios campos chave. Todos os métodos são alvo de encontrar erros antes dos dados serem procurados e guardados.

São necessárias considerações especiais para o desenho de input em ambientes on-line. O analista de sistemas deve projectar ecrans que indiquem ao utilizador o que fazer e quais os passos a tomar de um modo simples, directo e fácil de entender. Os menus são frequentemente utilizados para apresentar múltiplas opções aos utilizadores, os campos de dados são delimitados para mostrar o seu comprimento e indicar onde introduzir os dados. A entrada de dados nos sistemas on-line também inclui a facilidade de edição de dados - em cada um destes casos as especificações pretendidas para a entrada de dados têm de ser idenficadas e comunicadas aos programadores para que construam o software.

Registo e recuperação de dados

Os sistemas de informação encontram-se organizados de modo a utilizarem ficheiros para registo e armazenamento dos dados a processar ou já processados. Os ficheiros contém um conjunto relacionado de registos de dados que descrevem as entidades e os acontecimentos importantes para a organização. Os registos podem ser de tamanho fixo ou variável, dependendo da natureza da aplicação ou do espaço físico disponível. Registos de comprimento fixo geram uma maior necessidade de ocupação de espaço fisico, mas simplificam os procedimentos e processos de programação.

Os principais tipos de ficheiros utilizados em sistemas de informação são:

O ficheiro mestre é permanente e existem durante toda a vida do sistema de informação, embora tenham de ser actualizados para se tornarem úteis. Assim que ocorrerem acontecimentos que afectem ou envolvam a organização os dados relacionados são armazenados em ficheiros de transacções. Os ficheiros de transacções são então processados de modo a manter o ficheiro mestre actualizado. As tabela são usadas para armazenarem dados de referência, utilizados aquando do processamento de ficheiros de transacções ou saídas de dados. Os ficheiros de referência ou relatório, em contraste, acumulam a saída de dados encaminhada temporariamente para dispositivos de memória secundária até que possam ser objeto de impressão ou reproduzidos pelo dispositivo de saída de dados pretendido.

Todos os ficheiros são armazenados com uma dada organização. As duas formas de referenciar registos são posição e endereço. O modo mais simples de organização - sequencial - é a única forma como os registos podem ser armazenados em banda magnética; cada registo é guardado na próxima posição disponível. Quando são usados dispositivos de acesso directo (um exemplo são os discos magnéticos) os registos podem ser armazenados de forma sequencial ou directa ou indexada. Cada uma destas possiveis organizações utiliza os endereços de armazenamento para identificar posições específicas de registos ou blocos de dados.

O endereço consiste na identificação do cilindro, da superfície e do sector - áreas específicas do disco - onde se localizam os dados; desta forma o sistema pode localizar rapidamente quaisquer dados referenciados.

Existem dois tipos de organização directa distintos. O endereçamento directo, em que a chave do registo corresponde exactamente ao endereço de armazenamento. Mas, uma vez que as chaves dos registos não permitem a referencia directa à localização dos dados, o método de hashing é utilizado frequentemente de modo a proporcionar a capacidade de acesso directo. Com o hashing, o endereço de armazenamento é calculado aplicando uma transformação algoritmica da chave que divide, extrai ou preenche o registo chave. Em alguns casos ocorrem sinónimos, ou seja, as chaves produzem os mesmos endereços. Uma área separada de armazenamento, designada por área de overflow é reservada para guardar sinónimos que ocorrem no ficheiro. O número de sinónimos pode ser controlado, introduzindo as devidas alterações no algoritmo de hash.

Os ficheiros indexados utilizam um ficheiro separado - índices -, que regista as chaves dos registos e endereços de armazenamento dos registos do ficheiro principal. Para pesquisar um registo o programa percorre primeiro os índices e então recupera o registo do ficheiro principal na localização especificada pelo índice. O índice torna possível processar o ficheiro directa ou sequencialmente.

Quando o objectivo do sistema de informação é o suporte a solicitações de gestão e não é fiável recuperar dados por especificação da chave de registo, os sistemas de base de dados são os mais adequados. O sistema de gestão de base de dados é um programa que gere as estruturas dos ficheiros relacionando os dados e as suas estruturas de forma flexível. Um esquema define uma visão lógica da base de dados que representa as necessidades de dados dos utlizadores. Os programas de aplicação usam sub-esquemas que são sub-conjuntos de esquema principal. O sistema de gestão de base de dados torna possível manter a independência entre a definição lógica da base de dados (através do esquema e sub-esquema) e a maneira como os dados são armazenados fisicamente.

As estruturas de dados multilistas e ficheiro invertido constituem a forma como os dados se encontram logicamente armazenados para satisfazer as necessidades dos utilizadores.

Os analistas que pretendam desenvolver uma solução que use um sistema gestor de base de dados devem trabalhar com os futuros administradores de bases de dados para determinar como e quais os dados que irão ser armazenados e que métodos irão ser utlizados para a sua recuperação além das conversões de formato a suportar. Os analistas de sistemas são também responsáveis pela identificação e satisfação das necessidades dos utlizadores.

Dispositivos de armazenamento

Os sistemas de ficheiros (quer sejam gestores de ficheiros, ficheiros ou sistemas gestores de base de dados) são armazenados em dispositivos de armazenamento. O tipo de dispositivos mais comum são a bandas magnéticas e o discos magnético. Cada um armazena registos fisicamente que contém um ou mais registos lógicos. Quando múltiplos registos lógicos, tais como recibos de vendas, cheques de pagamento ou registos de inventário são armazenados num registo físico este processo é designado por blocagem. A blocagem poupa espaço e acelera o processamento.

Quando os ficheiros sequenciais, tanto em banda como disco magnético, são actualizados, um novo ficheiro mestre é criado. No entanto, sempre que um ficheiro de acesso directo ou indexado é actualizado, as alterações são feitas no ficheiro sem necessidade de criar uma nova cópia. Para protecção contra perdas de dados, os analistas de sistemas desenham procedimentos de salvaguarda. Cópias de duplicação dos dados são realizadas para assegurar a existência dos dados; mesmo que a cópia principal for danificada ou destruida existe sempre uma chance de recuperar os dados por uso da cópia e do registo de operações entretanto realizadas.

Existem diversos motivos para a falha de um sistema; erro de software, erro ou falha de hardware, sabotagem ou mesmo um desastre natural. Quando se utlizam ficheiros sequenciais, várias gerações de cópias providenciam uam salvaguarda adequada. No entanto, quando os ficheiros são armazenados sob acesso directo ou indexado é necessário um método de cópia de ficheiros ou criação de imagens antes e/ou depois.

A manutenção do funcionamento do sistema é fundamental!

Página criada em 5/12/96 por Luís Gouveia
Última alteração: 20/1/97