MODELOS

ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y SEGURIDAD INFORMÁTICA

SESION 04

William León Velásquez1

http://wleon.wordpress.com/

MODELO INTRODUCCIÓNMODELO‐ INTRODUCCIÓNEn el área de los negocios,l i d t i l bila industria y el gobierno,constantemente sedesarrollan proyectos endesarrollan proyectos engran escala y de grancomplejidadp jEstos proyectos complejosrequieren estudios previos asu construcción omodificación, denominadosestudios pilotosestudios pilotos.

En un estudio piloto set d l d dconstruye un modelo, donde

se realiza el estudio con el finde obtener conclusionesde obtener conclusionesaplicables al sistema real.Construido el modelo, el,proceso de ensayar en él unaalternativa se llama simular..

El conjunto de alternativas que se definen para su ensayo constituye la estrategia depara su ensayo constituye la estrategia de la simulación

MODELO DEFINICIÓNMODELO. DEFINICIÓN

Es una representación de unEs una representación de unobjeto o idea, de formadiferente a la entidad misma.Son simplificaciones oabstracciones, que nos

iproporcionan unaaproximación útil de lasituación real o por lo menossituación real o por lo menosde alguna de sus partes.

MODELO DEFINICIÓNMODELO. DEFINICIÓN

Usualmente su propósitoUsualmente su propósitoes ayudar a explicar,entender o mejorar unsistema.

La utilidad de un modeloLa utilidad de un modelose deriva de su usocomo medio convenientecomo medio convenientepara analizar el sistemaque se representa.

MODELO TIPOSMODELO. TIPOSUn modelo de objeto, puedeser una replica exacta de este(aunque sea un materialdiferente y escala diferente) odiferente y escala diferente) opuede ser una abstracción delas propiedades dominanteslas propiedades dominantesdel objeto.

Los modelos incorporan las variablesLos modelos incorporan las variables relevantes y a menudo sólo aquellas que influyen directamente en la decisión sobreinfluyen directamente en la decisión sobre el sistema

MODELOMODELO

RetroalimentaciónImplantación Modelo

SistemaReal Usuario y

Comparaciónque se estamodelando

aplicación

MODELO VENTAJASMODELO. VENTAJAS

Ventajas importantes deVentajas importantes delos modelos que guardanestrecha relación entre sí.

• SimplificarC d• Comprender

• Visualizar• Probar• Probar• Corregir• ComunicarCo u ca

MODELO USOSMODELO ‐ USOS

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOSCRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

El modelo debet l di á i drepresentar la dinámica de

la configuración delsistema que esta siendosistema que esta siendoevaluado, de forma quesea suficientementesimple de comprendery manipular.y p

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

• El modelo debel ll

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

realzar aquellosfactores que seanmás relevantesmás relevantespara el problema encuestión y suprimircuestión y suprimiraquellos que nosean importantes.

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

• El modelo debe ser

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

suficientemente simple parapermitir una rápida

óimplementación de laresolución del problema.

MODELOMODELO

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

• Si el modelo es grande y muycomplejo podría ser

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

complejo podría serapropiado desarrollar unaserie de modelos en los queqla salida de uno puede serconectado a la entrada deotro (diagrama de bloques).

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

• El diseño del modelod i

CRITERIOS PARA EL USO DE LOS MODELOS

puede incorporarpredicciones parapoder modificarlo y/opoder modificarlo y/oexpandirlo fácilmente ypermitir la evaluaciónpde factores adicionalessi se requieren.

MODELAMIENTO DE SISTEMAS. DEFINICIONDEFINICION

Es un mecanismo queconsiste en crear unmodelo a partir de lamodelo a partir de laobservación del mundo ode una aproximaciónde una aproximaciónbasada en los objetivosdel sistema.

MODELAMIENTO DE SISTEMASDE SISTEMAS

Mundo Real ModeloMundo Real Modelo

MODELAMIENTO DE SISTEMAS

Razones para la utilización del Modelamiento dei t

DE SISTEMAS

• Comprender laorganización

sistemas

organización.• Proporcionar mejoras

en la organizaciónen la organización.• Determinar los

requerimientos deinformación.

• Elaborar el PlanE t té i d l SIEstratégico de los SI.

MODELAMIENTO DE SISTEMAS

Razones para la utilización del Modelamiento dei t

DE SISTEMAS

• Especificar el

sistemas

Especificar elmodelamiento de datos.

• Permitir la integraciónde los sistemas.

• Facilitar lasi icomunicaciones.

MODELAMIENTO DE SISTEMAS

• Los modelos se centran

DE SISTEMAS

Los modelos se centranen lo que tiene quehacer el sistema y no encomo tiene que hacerlo

• Ayuda al analista a• Ayuda al analista aentender la informacióny el comportamiento dely psistema.

.

MODELAMIENTO DE SISTEMAS

• Se convierte en el punto

DE SISTEMAS

Se convierte en el puntofocal para la revisión y porlo tanto, en la clave parala determinación de laintegridad, la consistenciay la eficacia de lay la eficacia de laespecificación.

MODELAMIENTO DE SISTEMAS

• Se convierte en la base

DE SISTEMAS

Se convierte en la basedel diseño,proporcionando unarepresentación delsoftware que se puedehacer corresponder conhacer corresponder conun contexto deimplementaciónimplementación.

TIPOS DE MODELOTIPOS DE MODELOEntre los tipos de modelos que se utilizan en el diseñode sistemas se tiene:

Modelo de caja negra• Modelo de caja negra.• Modelo diagrama de bloques.• Modelo de retroalimentaciónModelo de retroalimentación.• Modelo de flujo de datos.• Modelo de diseño de

interfaces.

TIPOS DE MODELOTIPOS DE MODELOEntre los tipos de modelos que se utilizan en el diseñode sistemas se tiene:

M d l d i f ió• Modelo de información.• Modelo de prototipos.• Modelo en cascada• Modelo en cascada.• Modelo en espiral.• Modelo simulación.

CONSTRUCCION DE MODELOSCONSTRUCCION DE MODELOS

Requiere a menudo reconocer un problema y luegoq p y gencontrar una técnica idónea para su Solución.

1.- Se identifica y se formulaypor escrito el problemade decisión.

S f2.- Se identifican lasconstantes, los parámetros ylas variables del problemalas variables del problema,luego se introducen símbolospara representarlos.para representarlos.

CONSTRUCCION DE MODELOSCONSTRUCCION DE MODELOS

3.- Se seleccionan las variables que3. Se seleccionan las variables queparecen más influyentes, de modo que elmodelo pueda ser lo más simple posible.4.- Se establecen relaciones entre lasvariables, basándose en principiosconocidos especialmente en datos en laconocidos, especialmente en datos, en laintuición y la reflexión. Se hacensuposiciones o predicciones respecto asuposiciones o predicciones respecto acomo se comportan las variablesincontrolables.

CONSTRUCCION DE MODELOSCONSTRUCCION DE MODELOS

5 - Se construye el modelo5. Se construye el modelo,combinando todas lasrelaciones en un sistema derelaciones simbólicas.

6.- Se realizan las manipulacionesi bóli l l iósimbólicas - como la solución

de sistemas de ecuaciones, ladiferenciación o la realizacióndiferenciación o la realizaciónde Análisis estadísticos.

CONSTRUCCION DE MODELOSCONSTRUCCION DE MODELOS

7.- Se derivan del modelo7. Se derivan del modelohaciendo predicciones a partir deel y comparándolas con los datosdel mundo real.

8 Se revisa el modelo cada vez8.- Se revisa el modelo cada vezque sea necesario. Un modelodebe ser probado periódicamentedebe ser probado periódicamentecon respecto al mundo real paraevaluar su fidelidad.

VENTAJAS DE LOS MODELOSVENTAJAS DE LOS MODELOS

Los modelos ofrecen dos ventajas muyLos modelos ofrecen dos ventajas muyimportantes que guardan estrecha relación entresí pero que no son idénticos.

• Ahorro en la representación y en labúsqueda

Permite analizar y experimentar situaciones• Permite analizar y experimentar situacionestan complejas en una forma que resultaríaimposible si reprodujéramos el sistema yimposible si reprodujéramos el sistema ysu ambiente real.

VENTAJAS DE LOS MODELOSVENTAJAS DE LOS MODELOS

Los modelos pueden dividirse en las siguientesLos modelos pueden dividirse en las siguientesclases:

• Generalidad• Estructura.• Referencia Temporal.

Referencia por Incertidumbre• Referencia por Incertidumbre.• Función.• Sistemas de InformaciónSistemas de Información.

Identificar en un sistema complejo aquellasáreas con problema ("cuellos de botella")áreas con problema ( cuellos de botella )

VENTAJAS DE LOS MODELOSVENTAJAS DE LOS MODELOS

Ensayar estrategias de guerra faceta dondeEnsayar estrategias de guerra, faceta dondeprimero se empleó la simulaciónNo tiene límite en cuanto a complejidad.p jTodo sistema, por complejo que sea, puedeser modelizado, y sobre ese modelo es

ibl l iposible ensayar alternativas.Puede ser aplicada para diseño de sistemasnuevos en los cuales se quieren compararnuevos en los cuales se quieren compararalternativas muy diversas surgidas deutilización de diferentes tecnologías.g

DESVENTAJAS DE LOS MODELOSDESVENTAJAS DE LOS MODELOS

No se lo debe utilizar cuando existanNo se lo debe utilizar cuando existantécnicas analíticas que permitanplantear, resolver y optimizar todo elsistema o alguna parte del mismo.No es posible asegurar que el modelosea válido ya que no representa lasea válido, ya que no representa larealidad.No existe criterio científico deNo existe criterio científico deselección de alternativas a simular(Estrategia).( g )

DESVENTAJAS DE LOS MODELOSDESVENTAJAS DE LOS MODELOS

Existe el riesgo de utilizar unExiste el riesgo de utilizar unmodelo fuera de los límitespara el cual fue construido,queriendo realizar ensayospara el cual el modelo no esálidválido.

Es posible omitir una buenasugerencia de innovaciónsugerencia de innovaciónsimplemente porque a nadiesele ocurrió ensayarla.y

Ej lEjemplo

E l t ill d i fEn la ventanilla de informes seproduce un cuello de botella con10 personas en promedio en10 personas en promedio encola, en las cajas hay comomáximo tres personas en cola,p ,una persona demora unos 10minutos en hacer el trámite.

Ej lEjemplo

Al tenerse los resultados se losAl tenerse los resultados se losjuzgará más imparcialmente,evitando aceptarlos porque "lap p qmáquina así lo puso y no seequivoca". Teniendo los resultadosd h bli ió dde antemano hay obligación deaceptar la discrepancia y porconsiguiente exigir modificar elconsiguiente exigir modificar elmodelo de manera que esta no seproduzca.produzca.

MODELOS POR SU GENERALIDADGENERALIDAD 

1.- General.1. General.Los Modelos Generales son losque tienen aplicaciones en variasáreas funcionales del negocio.Ejemplo: Algoritmo deprogramación lineal paraprogramación lineal paratodas las áreas funcionales.Ejemplo: Las aplicaciones deEjemplo: Las aplicaciones deproducción, mercadotecnia ypersonal.

MODELOS POR SU GENERALIDADGENERALIDAD 

2.- Especializada.Son aquellos que tienen aplicaciónsólo a un Problema Particular.Ejemplo: La respuesta de ventas enEjemplo: La respuesta de ventas enfunción de la publicidad, puede estarbasada en un conjunto particular debasada en un conjunto particular deecuaciones (Marketing).Ejemplo: El Modelo Probabilísticode licitaciones tiene una solaaplicación a un área funcional.

MODELOS POR SU ESTRUCTURAESTRUCTURA 

1.- Icónico.Son los que retienen algunas delas características físicas de lascosas que representancosas que representan.Se conservan lasproporciones del objeto realjmediante una reducción aescala y una selección de las

i d d t dpropiedades representadasEjemplo: Maqueta a escala de la planta de unafábrica anteproyecto de una bodega Modelo afábrica, anteproyecto de una bodega, Modelo aEscala del automóvil del próximo año.

MODELOS POR SU ESTRUCTURA

2.- Analógico.S ll d i

ESTRUCTURA 

Son aquellos que admiten unasustitución de componentes oprocesos para ofrecer un paralelo conprocesos para ofrecer un paralelo conlo que va a ser modelado.

Ejemplo: Computadora Analógica con conexión aregistradoras comerciales, Servicios y procesos demercadotecnia de modo que al modificar lasmercadotecnia de modo que, al modificar lasentradas eléctricas, las salidas proporcionan unasimulación analógica de las salidas del sistema desimulación analógica de las salidas del sistema demercadotecnia.

MODELOS POR SU ESTRUCTURA

3 Simbólico

ESTRUCTURA 

3.- Simbólico.Son los que se sirven desímbolos para describir elsímbolos para describir elmundo real

Ejemplo.RV = C [Ln (A)] + BRV C [Ln (A)] BLo cual significa en símbolos que la respuesta deventas (RV) es igual a una constante por el Ln delgasto de publicidad (A) más otras constantesgasto de publicidad (A), más otras constantes.

MODELOS DE REFERENCIATEMPORALTEMPORAL 

1.- Estático.1. Estático.Los Modelos estáticosno explican losno explican loscambios que ocurrencon el tiempo.

Ejemplo.O iOrganigramas.

MODELOS DE REFERENCIATEMPORALTEMPORAL 

2 - Dinámico2. Dinámico.Los Modelos Dinámicos tienen eltiempo como una variableindependiente son un tipo especial demodelo, que muestra la relación entrelos estados y flujos de un sistema.los estados y flujos de un sistema.Es un modelo de decisión en elsentido que puede utilizarse paraanalizar cambios en los niveles de lasanalizar cambios en los niveles de lassalidas del sistema, debido afluctuaciones en las entradas

MODELOS DE REFERENCIATEMPORALTEMPORAL 

Los principales elementos del modelo dinámico son:Los principales elementos del modelo dinámico son:

• Estados o niveles para identificarvariables que estarán sujetas avariables que estarán sujetas afluctuaciones.• Flujos entre los estados o niveles.

R t bi• Retrasos que causan cambios enel tiempo en el cual tendrán lugaralgunas fluctuaciones de lasgvariables.• Retroalimentación entre losdiferentes estadosdiferentes estados.

MODELOS POR SU FUNCIÓNMODELOS POR SU FUNCIÓN 

1.- Descriptivo.1. Descriptivo.Los modelos descriptivossimplemente ofrecen un"Panorama" de lasituación sin que haganpredicciones nipredicciones nirecomendacionesEjemplo Diagrama deEjemplo. Diagrama dedistribución de Planta,Diagrama de Bloques.g

MODELOS POR SU FUNCIÓNMODELOS POR SU FUNCIÓN 2.- Predictivo.

L M d l P di ti i diLos Modelos Predictivos indican que,"si esto ocurre, entonces sucederáeso". Relacionan las variables dependientes e independientes,permitiendo ensayar preguntashipotéticashipotéticas.

Ejm. PE = F / ( I - V ).Lo cual significa que si se conocen losgCostos Fijos (F) y los Costos Variablesen Función de las Ventas (V),entonces el punto de equilibrio de lasentonces el punto de equilibrio de lasventas se predice.

MODELOS POR SU FUNCIÓNMODELOS POR SU FUNCIÓN 

3.- Normativo.Los Modelos Normativos sonaquellos que ofrecen las"mejores" respuestas a unmejores respuestas a unproblema. Proporcionan cursos,recomendaciones de Acción.Ej l M d l dEjemplo: Modelo dePresupuestos, Modelo delTamaño de Lote Económico,Modelo de Mezcla demercadotecnia.

MODELOS DE REFERENCIAPOR INCERTIDUMBREPOR INCERTIDUMBRE 

1.- Deterministico.Para un conjunto específicode valores de entrada, hayuna salida determinada enforma exclusiva, que

l l ió d lrepresenta la solución delmodelo en condiciones de

tcerteza.Ejem.:Utilidad = Ingresos CostosUtilidad = Ingresos – Costos.

MODELOS DE REFERENCIAPOR INCERTIDUMBREPOR INCERTIDUMBRE 

2.- Probabilisticos.Este modelo incluye distribuciones deprobabilidad para las entradas o procesosy suministran una gama de valores dey suministran una gama de valores devariables de una salida por lo menos, conuna probabilidad asociada a cada valor.A d l d i i dAyudan en las decisiones tomadas encondiciones de riesgo.

Ejemplo : Las tablas de la probabilidad dej p pmuertes en función de la edad. El rendimientosobre la inversión se simula utilizando unadistribución de probabilidad para cada una dedistribución de probabilidad para cada una delos diversos costos e ingresos.

APLICACIÓN DE LOSMODELOSMODELOS

1.- Modelo de Inventario.

Permite encontrar lacantidad económica deca t dad eco ó ca deorden mediante unintercambio entre loscostos de mantenimientodel Inventario y los dePedido de Modo que sePedido, de Modo que seminimice el Costo delsistemasistema.

APLICACIÓN DE LOSMODELOSMODELOS

2.- Modelo de Valor Esperado.

Determina el cursod A ió

2. Modelo de Valor Esperado.

de Acción queproducirá la mayorganancia esperadaganancia esperada.

APLICACIÓN DE LOSMODELOSMODELOS

3.- Modelo de Pronostico.

Estimar lademanda a corto

3. Modelo de Pronostico.

demanda a cortoplazo lograndosuavizar los datossuavizar los datosanteriores y laextrapolación.

APLICACIÓN DE LOSMODELOSMODELOS

4.- Modelo de Programación lineal.Optimizar una Funciónlineal con restriccionesli l E ti l

g

lineales. En particularmaximizar la utilidadobtenida al fabricar dosobtenida al fabricar dosproductos cuando sedispone de un numeroplimitado de horas porperíodo en las dosmáquinas usadas.

FINwilliamleon20@yahoo.com