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Sistemi Informativi

Introduzione al disegno

Sistemi Inform

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¤ L’informazione come asse portante della società e delle organizzazioni

¤ Per società della conoscenza si intende una società che fonda la propria crescita e competitività sul sapere, la ricerca e l’innovazione.

¤ Alcune organizzazioni producono informazioni q  Banche, assicurazioni, editori

¤ Ma anche chi produce manufatti ha necessità della risorsa informazione q  per la pianificazione ed il controllo delle proprie attività, q  per la valutazione delle proprie prestazioni.

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Informazione risorsa fondamentale

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Sistemi Inform

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¤ Chiedersi prima di tutto quali processi devono essere oggetto dell’intervento

o  Per comprendere a quale livello della organizzazione intervenire

o  E se esistono già soluzioni ¤ Chiedersi cosa il SI deve fare

o  Modello funzionale (con casi d’uso) o  Modello dei dati o  Modello dei processi

¤ Chiedersi infine come deve essere fatto

o  Livello applicativo o  Livello infrastrutturale

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Disegno dei SI

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MODELLO ORGANIZZATIVO

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¤ È una struttura di comando che governa processi operativi

¤ Descrivibile con organigrammi, di solito gerarchici, indicanti le funzioni

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L’organizzazione

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Catena del valore di Porter

¤  La catena del valore permette di visualizzare il valore totale creato dall’impresa e comprende le attività generatrici di valore (primarie e di supporto) e il margine industriale, ovvero la differenza tra il ricavo totale e il costo complessivo per eseguire le attività generatrici di valore

Costi Ricavi

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Come creare valore

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Value Chain di una Azienda Manufatturiera

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¤ I SI supportano sia i processi di governo che quelli operativi ed amministrativi.

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SI ed organizzazione

SI Direzionali Management Information

Systems (MIS)

SI Istituzionali

SI Operativi

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¤ È l’insieme delle applicazioni IT in azienda q  portafoglio direzionale ( processi di direzione e controllo)

o  pianificazione e controllo strategico o  pianificazione e controllo direzionale delle risorse aziendali

q  portafoglio istituzionale ( processi di supporto) o  amministrazione, contabilità o  gestione delle risorse umane

q  portafoglio operativo (processi primari) o  supporto processi della catena del valore

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Portafoglio Applicativo Aziendale

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Schema generale Architettura

PORTAFOGLIO DIREZIONALE

PORTAFOGLIO ISTITUZIONALE

•  elaborazione delle transazioni dei processi di supporto

PORTAFOGLIO OPERATIVO

•  sistemi di pianificazione e controllo delle operazioni

•  elaborazione delle transazioni dei processi primari

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Schema portafoglio aziendale

PORTAFOGLIO DIREZIONALE PIANIFICAZIONE E CONTROLLO STRATEGICO PIANIFICAZIONE E CONTROLLO DIREZIONALE

(CONTROLLO BUDGETARIO, REPORTING, ALTRI)

Elaborazione a supporto dei processi primari caratteristici di ciascun settore industriale

PORTAFOGLIO OPERATIVO PORTAFOGLIO ISTITUZIONALE

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¤ ’60 soluzioni ad hoc, sistemi di prenotazione aerea, sistemi gestione archivi

¤ ’70 sistemi con basi di dati, pacchetti integrati Manufacturing Resource Planning – MRP per gestione dei materiali e della produzione

¤ ’80 automazione della fabbrica, Computer Integrated Manufacturing – CIM

¤ ’90 Sistemi integrati Enterprie resource Planning, Customer Relashionship Management – ERP, CRM

¤ ’00 Sistemi di e-Procurement, Internet Web, browser à B2B (CISCO), B2C (Amazon)

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EVOLUZIONE STORICA SIO

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¤ Portafoglio Istituzionale q  ORIZZONTALE: indipendente dal settore delle attività aziendali q  Pacchetti per retribuzione, fatturazione, procedure contabili

(anni ‘70) q  Integrazione con portafoglio operativo, unico schema di

riferimento per gestione risorse umane e gestione amministrativa (sistemi ERP, anni ‘90)

¤ Portafoglio operativo q  VERTICALE: dipende dal settore di attività aziendali q  Supporto a processi primari

o  approvvigionamento materiali (logistica in entrata, negoziazione, fornitura, ricevimento merci)

o  fabbricazione prodotti ( gestione e realizzazione trasformazioni

o  vendita e distribuzione (gestione ordini, distribuzione, post-vendita)

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Tipologie di portafogli

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¤ Computer Integrated Manufacturing q  La produzione integrata di fabbrica è l'integrazione automatizzata tra

i vari settori di un sistema di produzione (progettazione, ingegnerizzazione, produzione, controllo della qualità, pianificazione della produzione e marketing) al fine di minimizzare i tempi di sviluppo di un prodotto, ottimizzare la gestione delle risorse ed eventualmente essere flessibili per coprire quanto più possibile il mercato.

¤ Comprende tutta l’informatica di fabbrica a 5 livelli: q Macchina: guida all’esecuzione di operazioni fisiche (saldatura

lastra eseguita da Robot)à micropocessori, elaborazione real-time

q Cella: coordina flussi tra più macchine (linea di saldatura)à pc

q Area: guida programmazione esecutiva di reparto (stampaggio lamiere)à reti locali

q  Stabilimento: guida programmazione della produzione e interazioni tra stabilimenti à server di Stabilimento

q Azienda: applicazioni uniformi per l’intera azienda à server con basi di dati aziendali.

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Architettura CIM

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¤ Material Requirements Planning q  Soluzioni che determinanoi fabbisogni netti dei materiali e

pianificano gli ordini di produzione e di acquisto, tenendo conto della domanda del mercato.

¤ Sistema di applicazioni software a supporto di approvvigionamento e gestione produzione. q  Gestione materiali e magazzino q  Pianificazione fabbisogni q  Gestione e controllo produzione q  Pianificazione capacità

produttiva

¤ Architetture centralizzate con basi di dati

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Architettura MRP

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Sistemi integrati di moduli per: ¤ Gestione del personale ed amministrativa ¤ Gestione approvvigionamento e produzione (funzioni

MRP) ¤ Gestione vendita

e distribuzione ¤ Gestione

post-vendita e manutenzione

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Sistemi ERP (Enterprice Resource Planning)

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¤ I SIO informatizzano processi operativi quali: q  La produzione di un prodotto q  La programmazione della produzione q  La distribuzione del prodotto

¤ I primi SIO sono stati i Transaction Processing Systems q  in cui però le transazioni (di tipo economico organizzative) sono:

o  Scambi di beni, servizi o informazioni fra entità o inidvidui •  della stessa organizzazione •  o di organizzazioni diverse

¤ Le elaborazioni delle transazioni sono componenti del SIO

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SI Operativi (SIO)

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Un esempio

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¤ Il ruolo potenziale dei SIO è proporzionale alla intensità informativa (IntInf)

¤ L’intensità informativa è proporzionale al livello e alla complessità delle informazioni usate per la gestione delle attività legate al processo produttivo q  Più servono informazioni, più cresce l’intensità informativa q  La intensità informativa è alta laddove il prodotto finale è

l’informazione (editori, banche, etc.) q  È bassa quando il prodotto è materiale, e SI sono quindi una

tecnologia di processo ¤ Per Porter e Millar (1985) il FI è definito come:

FI = f(IntInf(Prodotto),IntInf(Processo))

q  La formula indica il ruolo potenziale di SI in quanto quello effettivo dipende anche da altri fattori: o  Progressi delle ICT nella capacità di elaborare informazioni

complesse e non ripetitive o  Volontà di usare i SI per migliorare efficacia ed efficienza

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Fabbisogno informativo (FI)

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Fabbisogno informativo e organizzazioni

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Panoramica

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¤ Supportano scambi informativi all’interno di processi operativi q  tra diverse aziende (Business to business, B2B, processi di

approvvigionamento BUYSIDE) q  tra processi della stessa azienda ( supporto intra- aziendale a

processi di produzione INSIDE) q  tra utente e azienda (Business to Costumer, B2C, processi di

vendita SELLSIDE)

¤ I ruoli del SIO q  Gestione Anagrafi Aziendali ( anagrafi clienti, fornitori, prodotti) q  Elaborazione di Transazioni ( processi approvvigionamento,

gestione scorte, processi produzione, processi vendita, gestione ordini)

q  Pianificazione e Controllo operazioni q  Gestione Procedure Amministrative

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Funzioni e ruolo dei SIO

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¤ Transazione = Scambio di beni, servizi, informazioni q  scambi e contratti di natura economica (ordini clienti) q  trasformazioni per produzione beni e/o erogazione servizi (assemblaggio

prodotti) q  movimenti di oggetti fisici ( spedizione prodotti) q  certificazione di eventi ( pagamento fatture)

¤ Esempi q  prenotazioni aeree, alberghiere, di autonoleggio; q  operazioni di C/C bancari e postale; q  fatturazione ed emissione di bollette in genere; q  Incassi e pagamenti; compravendita di titoli in borsa; q  ricevute di pagamenti eseguiti con carte di credito; q  vendite per corrispondenza; q  prelievo/versamento di materiali in un magazzino; q  ...

¤ Obiettivi: q  Automazione di attività manuali e supporto all’esecuzione di operazioni q  Guida all’utente nella esecuzione delle operazioni q  Mantenimento di basi di dati aggiornate q  Documentazione delle transazioni

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Elaborazione di Transazioni

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¤ Anagrafiche: descrivono proprietà strutturali di oggetti e attori del sistema

¤ Descrizione transazioni: descrivono eventi o movimenti

¤ Descrizione pianificazione delle operazioni: descrivono il piano di produzione

( es: in funzione di tempo e reparto, indica per ogni prodotto, quantità da produrre, macchinario da utilizzare, scadenza consegna, istruzioni esecutive)

¤ Classificabili in: q  Informazioni di stato stabili nel tempo (anagrafiche clienti,

fornitori, prodotti) q  Informazioni di stato mutevoli nel tempo (saldo conto

corrente) q  Informazioni di eventi (descrizione di transazioni e operazioni

componenti)

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Informazioni gestite dai SIO

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¤ Processi di elaborazione: automatizzano attività aziendali e sono costituiti da programmi scritti in opportuni linguaggi di programmazione

¤ Base di dati (BD): raccolta di dati memorizzati in maniera permanente, opportunamente strutturati

¤ DBMS(Data Base Management System) per la Condivisione della BD da parte dei processi q  organizzazione logica dei dati (secondo un modello definito) q  accesso standardizzato ai dati (linguaggi di interrogazione,

sicurezza e integrità dei dati

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Sistemi di Elaborazione Transazioni

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¤ Processi di Elaborazione q  L’elaborazione di transazioni contiene N processi di elaborazione q  Un processo di elaborazione è composto da operazioni/azioni sulla base di dati:

o  aggiornamento o  Interrogazione

¤ On-line Transaction Processing OLTP(interattiva) q  Dialogo diretto utente-sistema mediante video e “mappe” che

agiscono da interfaccia q  Aggiornamento/Consultazione della BD (menu, tasti funzionali,

mouse, finestre) ¤ Batch Processing (a lotti)

q  Elaborazione di grandi volumi di dati (prima forma di elaborazione dei SIA)

q  I dati in Input risiedono su archivi magnetici; l’output consiste di stampe o di registrazioni su archivi magnetici

¤ Tempo Reale q  Elaborazione immediata dei dati (es: sistemi di controllo dei processi

industriali)

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Modalità di elaborazione

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¤ I SII comprendono secondo Porter le applicazioni di supporto alle attività infrastrutturali indispensabili alla esecuzione dei processi operativi q  Attività amministrativo-burocratica q  Finanziaria q  Gestionale

¤ Attvità preposte ad eseguire: q  Adempimenti di legge (contabilità, bilancio, previdenza, etc.) q  Amministrazione risorse (personale, denari, impianti, etc.)

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SI Istituzionali (SII)

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¤ Regolamentazione esterne q  I SII riflettono la legislazione del paese in cui operano q  Nelle multinazionali coesistono diversi SII

¤ Dimensione ed organizzazione dell’azienda q  Il portafoglio istituzionale dipende dal numero delle strutture

funzionali o  Mentre le PMI presentano una sola struttura funzionale, le GI

ne presentano diverse

¤ Settori produttivi in cui l’organizzazione opera q  Dipendenza stretta degli aspetti procedurali

o  Ad esempio il contratto di lavoro dei dipendenti q  E dal peso di alcuni processi

o  Ad esempio gli investimenti nelle società di capitali

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Legami del SII con tipologie di organizzazione

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¤ I processi gestionali presentano le seguenti carateristiche q  Operano su grandi volumi di dati q  Sono procedurali q  Sono ripetitivi q  Sono periodici q  In alcuni casi presentano una semplicità elaborativa

¤ Pertanto i SII sono stati i primi ad essere informatizzati

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I SII: considerazioni

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¤ I SID sono di supporto al management per: q  Svolgere le attività dei processi decisionali q  Effettuare il monitoraggio e controllo

¤ Il SID risponde al modello del ciclo di controllo: q  Definizione obiettivi q  analisi risultati conseguiti q  Definizione interventi correttivi

o  Intervenendo sui processi o  ritarando gli obiettivi

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SI direzionali (SID)

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Ciclo di controllo

¤ Nelle organizzazioni di tipo profit q  Controllo sul budget (ovviamente)

¤  In quelle no profit q  Tempi di risposta o qualità dei servizi

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Considerazioni

¤ I SID operano su dati aggregati (detti indici) q  Prendendoli dalla grande massa prodotta dai SIO e SII (sono

cotruiti sopra di essi) q  Con periodicità prestabilite secondo le necessità di pianificazione

e controllo

¤ Successo dipendente da molti fattori q  Capacità/Volontà del management q  Compeltezza e qualità dei dati sorgenti q  Flessibilità delle applicazioni

¤ Affermazione in tempi recenti della Business Intelligence q  Sistemi analitici che analizzano i dati per estrarre nuove regole di

business o  Profilazione clienti (comportamenti e profittabilità) o  Analisi dei prodotti (ad esempio l’affidabilità) o  Analisi delle prestazioni detti anche cruscotti o dashboard

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MODELLO CONCETTUALE

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¤ Il modello concettuale descrive in modo preciso le richieste di eleborazione delle informazioni

¤ Il modello deve descrivere cosa il SI deve fare e non come deve farlo

¤ Lo si studia sotto tre punti di vista: q  Modello funzionale o dei casi d’uso: che definisce le specifiche

funzionali delle singole procedure specificando o  Quelle da informatizzare o  E le interazioni con utilizzatori e sistemi

q  Modello dei processi: che descrive la sequenza di attività (o flusso di attività) supportate dalle singole procedure

q  Modello dei dati: che descrive non solo i dati coinvolti nei flussi di attività, ma anche la loro struttura e le regole di uso

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Premessa

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¤ Si definiscono i requisiti d’utente

¤ Si rappresentano con Casi d’Uso q  Elaborazioni eseguibili da uno o più utenti q  Con uno specifico obiettivo q  Omogenee rispetto alla frequenza e alle regole di esecuzione

¤ Esempi a)  La prenotazione b)  L’acquisto c)  La prenotazione e l’acquisto

Da cui si evince: q  L’indipendenza di alcune di essi (la a) e la b)) q  Le relazioni tra di essi (la c) comprende le prime due)

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Modello dei casi d’uso

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¤ Per la descrizione dei casi d’uso si usa la notazione UML

q  Definire requisiti funzionali e non funzionali (come prestazioni, affidabilità, ...) del sistema o  Descrivere non solo il sistema da realizzare ma anche

l’ambiente in cui esso dovrà operare o  Capire il dominio del problema e le responsabilità del sistema

da realizzare o  Comunicazione tra cliente e sviluppatori, e tra sviluppatori o  Prefigurare e gestire le frequenti modifiche dei requisiti o  Riutilizzo di conoscenza pregressa del dominio applicativo

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UML

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¤ Viste statiche q  Use Case Diagram q  Class Diagram q  Component Diagram q  Deployment Diagram

¤ Viste Dinamiche q  State Diagram q  Activity Diagram q  Interaction Diagram

o  Sequence Diagram o  Collaboration Diagram

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Diagrammi UML

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¤ Definiscono il comportamento del sistema q  Le funzionalità (processi) principali q  Come il sistema agisce e reagisce

¤ Descrivono q  Il sistema q  L’ambiente q  Le relazioni fra sistema e ambiente

¤ Diversi livelli di dettaglio q  Scomposizione gerarchica

¤ Il modello più astratto, utile per fissare i requisiti, definisce q  gli attori q  i possibili usi loro concessi

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Use Case Diagrams

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¤ Actor: è qualcuno (utente) o qualcosa (sistemi esterni - hardware) che: q  Scambia informazioni con il sistema q  Fornisce input o riceve output dal sistema

¤ Use Case: è un’unità funzionale parte del sistema

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Elementi Fondamentali

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¤ Gli use case sono ricavati dalle interviste con gli utenti per indicare q  Gli obiettivi: ciò che il sistema dovrebbe fare secondo gli utenti q  Le interazioni: cosa vorrebbero (potrebbero) fare i diversi utenti

¤ Gli use case di alto livello sono volutamente generici q  I dettagli vanno aggiunti raffinando le funzionalità del sistema

¤ Il processo di definizione degli use case è iterativo q  Si inizia identificando i comportamenti più semplici q  Si descrivono i comportamenti alternativi e più complessi

¤ Quando smettere? q  Un buon livello di dettaglio facilità tutte le attività successive q  Troppi dettagli

o  Complicherebbero inutilmente la descrizione o  Introdurrebbero prematuramente scelte progettuali o  Precluderebbero la visione d’insieme

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Gli Use Case

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¤ interazione indica relazioni tra attori e casi

¤ uses indica l’uso di una certa funzionalità (utile quando funzionalità simili sono presenti in diversi contesti)

¤ extends definisce una funzionalità per estensione di una funzionalità già esistente

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Relazioni Fondamentali

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¤ Extends q  Descrive una specializzazione rispetto al caso normale q  Facilita il riuso di comportamenti “simili”

¤ Uses q  Identifica un componente (parte) di un caso più complesso q  Massimizza ed evidenzia i componenti riutilizzabili

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Confronto tra relazioni

Sistemi Inform

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¤ Un Extends indica che uno use case è simile a un altro ma è più specifico.

¤ Si descrive lo use case più specifico per differenze rispetto a quello più generale

¤ Esempi q  Pagamento prodotto e pagamento con carta di credito q  Ordine di un prodotto e ordine via internet

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Le relazioni Extends

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Sistemi Inform

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¤ Uses fattorizza attività ricorrenti e condivise

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Le relazioni USES

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¤ Uno scenario è una realizzazione di uno use case q  È una ”esecuzione” particolare dello use case q  Rappresenta il comportamento (le azioni e gli eventi) del sistema nel caso

particolare considerato

¤ Ogni use case dovrebbe essere corredato da un insieme di scenari q  Scenari principali (più possibile)

o  Tutto funziona correttamente q  Scenari secondari (pochi e significativi)

o  Eccezioni (eventuali problemi o malfunzionamenti)

¤ Gli scenari definiscono requisiti di più basso livello rispetto agli use case

¤ Gli scenari sono solitamente definiti in linguaggio naturale ¤ UML propone una notazione particolare: la Interaction

Diagram ¤ Servono tanti scenari quanti sono quelli necessari per capire il

corretto funzionamento del sistema e le eccezioni che siritengono significative in durante l’analisi

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Scenari

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Un esempio: l’acquisto libri

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SPECIFICA DEI CASI D’USO (JACOBSON)

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ativi

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¤ Il diagramma delle linee di montaggio (estensione UML) relaziona: q  le attività di un processo q  I requisiti espressi come casi d’uso q  I dati aggregati rilevanti

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Legame Casi d’Uso e Processi: le Assembly Lines

Attività Attività Attività Attività Attività

Processo

Dati

Dati

Dati

Caso D’Uso Caso

D’Uso

Caso D’Uso Caso

D’Uso

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ativi

© Chianese Angelo 50 © Chianese Angelo 50

Le assembly lines: un esempio

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MODELLO DEI PROCESSI

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¤ I processi gestionali sono attività che: q  si sviluppano in sequenza o anche in parallelo q  Sono svolte da più entità q  Sono localizzate e decolizzate q  Usano risorse materiali e non

o  Oggetti fisici e informativi q  Risponde alle richieste di servizi o prodotti da uno o più clienti

¤ La complessità dei processi è proporzionale q  Al numero di attività svolte q  Alle relazioni tra le attività

¤ I processi si modellano con i diagrammi di attività UML (estensione dei diagrammi di flusso)

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I processi

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¤ Descrizione procedurale delle attività comprensiva delle decisioni da prendere

¤ I componenti sono: q  Blocchiche indicano attività q  Frecce orientate che indicano i flussi tra le attività q  Le swimlanes che indicano gli attori q  I rombi che indicano i punti di decisione q  I fork che indicano che le attività che possono essere svolte in

parallelo

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Diagrammi delle attività UML

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© Chianese Angelo 54 © Chianese Angelo 54

Un esempio

Selezione Libro

Selezione Pagamento

Ricezione ordine

Inserimento dati

Bolla Package

Consegna

Ricezione

Cliente Magazzino Corriere

Carta Credito

Contrassegno

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I componenti

Attore

Fork

Attività

Flussi

Decisione

Swimlanes

Sequenza

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MODELLO DEI DATI

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¤ Il modello dei dati descrive la struttura della risorsa informazione (ne fissa i requisiti)

¤ Rappresenta la conoscenza su cui si appoggiano i processi

¤ La base dati deve essere definita concettualmente mediante q  Gli schemi E/R q  I diagrammi delle calssi UML

¤ Devono essere evidenziate q  Le entità principali (o classi fondamentali) q  Le associazioni tra entità (o le classi)

¤ I diagrammi delle classi possono riportare anche le operazioni

© Chianese Angelo 57

Il modello dei dati

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© Chianese Angelo 58 © Chianese Angelo 58

Esempio di diagramma delle classi

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Esempio di E/R

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¤ I parametri principali che fissano la qualità dei dati sono valutati sulla base delle informazioni prodotte: q  Completezza: se i dati colgono tutti gli aspetti di un fenomeno,

altrimenti l’informazione degrada in misura proporziale ai dati mancanti

q  Accuratezza: se non sono gestiti con cura e precisione, e secondo procedure note, le informazioni perdono di attendibilità e di possibilità di utilizzo

q  Tempestività: nel senso che devono essere resi disponibili in senso utile, altrimenti non servono

¤ La qualità dell’informazione è legata a due fattori soggettivi: q  Selettività: nel senso che un eccesso di informazioni riduce la loro

efficacia; è importante quindi che siano ordinate e sintetiche, nel numero e nella forma idonea ad essere recepite dall’interlocutore

q  Destinazione: è importante che le informazioni raggiungano gli interlocutori giusti, ossia coloro che ne traggano il maggior valore

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Qualità dei dati

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¤ Aggiornamento q  operazioni: C,R,U,D - elaborazione: on-line, batch

o  Creazione (C-Insert): inserimento di nuovi dati nella BD corrispondenti ad una nuova registrazione (es: apertura di un c/c)

o  Lettura (R-Select): acquisizione di dati registrati nella BD senza alterazione (es: elenco movimenti di un c/c)

o  Modifica (U-Update): variazione di dati memorizzati nella BD (es: aggiornamento del saldo di un c/c)

o  Cancellazione (D-Delete): eliminazione di dati registrati nella BD (es: cancellazione periodica di registrazioni di operazioni antecedenti di un mese)

¤  Interrogazione q  operazioni: R - elaborazione: principalmente on-line q  campo di ricerca (SELECT FROM) q  condizioni sui dati (WHERE) q  criteri di ordinamento (ORDER BY)

¤ Reporting Operativi q  operazioni:R - elaborazione: essenzialmente batch

o  elenchi di controllo (periodici) o  sintesi operative (periodiche)

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Tipiche elaborazioni

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¤ In una base dati aziendali si distinguono principalmente tre categorie di dati: strutturali, dinamici e di sintesi.

¤ I dati strutturali, detti anche anagrafiche, riportano le informazioni base del SI q  Permeano tutto il ciclo di vita del SI

o  Sono creati, sono letti, eventualmente modificati e cacellati

¤ I dati dinamici riportano gli eventi che il SI elabora q  Devono essere previsti diari (i log) che tracciano gli eventi per

o  Certificazione degli aggiornamenti o  Ripristinare (roll-back) la base dati in caso di errori

¤ I dati di sintesi, detti indici, sono dati aggregati usati a fine statistico o per monitoraggio e controllo q  Sono ricavati periodicamente dai dati strutturali e dinamici

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Categorie di dati

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MODELLO INFORMATICO

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¤ Il modello informatico fissa come i SI sono realizzati

¤ Da un punto di vista applicativo q  Strato presentazione q  Strato della logica applicativa o di business q  Stato dei dati (DBMS)

¤ Da un punto di vista tecnologico q  Archittetura enterprise

o  DB Server, Application Server, Sistemi Client q  Architettura di rete

o  Router, firewall, DNS

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Il modello informatico

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Three-Tier Architecture

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Network Architecture