Los sistemas y operaciones cotidianas de una organización tienen muchas partes móviles, cada una de ellas tan crucial para el éxito de un negocio o proyecto como la siguiente. Sin las herramientas y técnicas adecuadas, puede ser difícil realizar un seguimiento de todos los detalles importantes que conllevan estos complejos esquemas. Los Diagramas de Flujo de Datos (DFD) presentan una valiosa solución para comprender y visualizar estos procesos.
Un diagrama de flujo de datos (DFD) es una herramienta de visualización que se utiliza para ilustrar el flujo de procesos en una empresa o en un proyecto específico dentro de esta. Es un mapa visual que muestra cómo se mueven los datos a través de un sistema o proceso. En ingeniería de programación, los DFD actúan como hojas de ruta, ilustrando cómo fluye la información dentro de un sistema. Son herramientas vitales para explicar conceptos complejos y se emplean principalmente en el análisis empresarial y el desarrollo de programas informáticos.
Los DFD pueden variar en diseño y complejidad, de acuerdo al proceso que representen. Pueden ir desde un simple esquema de un sistema general o un esbozo más granular de un procedimiento de varios niveles. Un diagrama de flujo de datos suele organizarse de forma jerárquica, mostrando todo el sistema en un nivel, seguido de los principales subsistemas en el siguiente.
Historia y Evolución de los DFD
El diagrama de flujo de datos ganó popularidad en la década de 1970 para el desarrollo de software, descrito por primera vez en el libro "Diseño estructurado" de Ed Yourdon y Larry Constantine. Reconociendo la necesidad de agilizar el desarrollo de sistemas de software para que sean rentables, introdujeron un proceso formal y organizado para diseñar un sistema, mostrando cómo las relaciones dentro de los componentes podrían resolver mejor los problemas de los usuarios. Este enfoque también implicaba analizar el flujo de datos a través de un sistema.
El concepto inicial del DFD se inspiró en los modelos de cálculo desarrollados por Gerald Estrin y David Martin, conocidos como grafo de flujo de datos, que se centraban en el movimiento de los datos más que en sus aspectos procedimentales. El éxito del libro en la industria de la ingeniería de software reflejó la creciente popularidad del diagrama de datos. Pronto encontró su lugar también en los círculos empresariales. Reconocidos expertos en ingeniería de software, como Tom DeMarco, Chris Gane y Trish Sarson, contribuyeron a la popularidad del DFD. En colaboración con Yourdon, diseñaron símbolos y formas estándar de mapeo de flujo de datos, lo que afianzó aún más su importancia en el campo.
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Componentes Esenciales de un DFD
Un diagrama de flujo de datos consta de cuatro componentes esenciales, que utilizan símbolos estandarizados (es decir, formas y figuras) para denotar el papel de cada uno de estos elementos en un sistema o proceso determinado. Puedes elegir cualquiera de estas convenciones para tus DFD, pero ten en cuenta ser claro/a y coherente con las formas que utilices.
| Componente | Descripción |
|---|---|
| Entidades Externas | Son objetos fuera del sistema que transmiten o reciben información, actuando como origen y destino de los datos. Pueden ser una entidad externa, una persona, un sistema empresarial o un sistema informático. Las entidades externas también se denominan terminadores, fuentes, actores o sumideros y suelen colocarse en los bordes del DFD. |
| Proceso | Es el elemento responsable de hacer alguna transformación de los datos de entrada para obtener datos de salida. Representan las funciones del sistema y transforman los datos entrantes en resultados utilizables mediante cálculos y lógica para ordenar o cambiar la dirección de los datos. Por lo general, se utiliza una etiqueta para describir el tipo de proceso que está ocurriendo. |
| Almacenamiento de Datos | Sirve para conservar los datos para su uso posterior. Es un receptáculo de información que se utilizará o procesará en un momento posterior (es decir, una base de datos). Los almacenes de datos pueden representar bases de datos, documentos, archivos o cualquier repositorio de almacenamiento de datos. |
| Flujo de Datos | Es el camino que toman los datos cuando se mueven a través de procesos, almacenes y entidades. Suele representarse mediante conectores y flechas que muestran la dirección de los datos. El flujo también va acompañado de una etiqueta. |
A cada uno de los elementos del diagrama se le asigna una forma o símbolo específico para destacar su papel en el proceso. Los DFD en ingeniería de programación incluyen cuatro componentes principales: procesos, flujos de datos, almacenes de datos y entidades externas.
Diferencias Clave: DFD vs. Diagrama de Flujo y UML
Aunque el DFD, el diagrama de flujo y el diagrama UML son herramientas de visualización, difieren en su enfoque.
DFD vs. Diagrama de Flujo
Tanto el diagrama de flujo de datos como el diagrama de flujo son métodos para presentar datos. Aunque son similares en la representación visual de los procesos, difieren en su enfoque, detalle, alcance y niveles de abstracción. Un DFD ilustra el movimiento de datos en un sistema. Este mapa de flujo de datos proporciona una visión estructurada de cómo se originan los datos a partir de la entrada y llegan a su destino a través de diversos procesos. Permite a los analistas comprender y explicar eficazmente el proceso de flujo de datos.
Por otro lado, un diagrama de flujo representa la secuencia de pasos de un proceso determinado. Suelen ser genéricos y aplicables a cualquier actividad. Los diagramas de flujo ofrecen una visión amplia del proceso, lo que permite a las personas identificar lagunas y cuellos de botella. Un DFD es un diagrama que exhibe un mayor nivel de abstracción que enfatiza el flujo y la transformación de los datos. Mientras tanto, el diagrama de flujo proporciona una vista de nivel inferior del sistema, enfatizando el flujo de control. El primero puede emplearse para definir la funcionalidad de un sistema, mientras que el segundo ilustra cómo funciona el sistema.
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DFD vs. Diagrama UML
Tanto el diagrama de flujo de datos como el diagrama UML se emplean en el desarrollo de software. Un diagrama de Lenguaje Unificado de Modelado (UML) representa el lenguaje UML y visualiza el diseño de un sistema de software. Al igual que el DFD, utiliza símbolos estándar para especificar el sistema. El DFD es el paso inicial para crear un sistema de información. Por el contrario, UML se utiliza en el diseño de software orientado a objetos e ilustra el comportamiento y el modelo del sistema. Mientras que un DFD es un punto de partida para comprender el flujo de datos y las operaciones del sistema, el diagrama UML es especialmente valioso durante el desarrollo del sistema, sobre todo para mostrar diagramas de clases y de estructura.
Tipos de Diagramas de Flujo de Datos: Lógicos y Físicos
Hay dos categorías principales de diagramas de flujo de datos que se basan en los datos que hay que visualizar: DFD lógico o DFD físico. Representan dos perspectivas del mismo flujo de datos, cada una de las cuales cumple su propósito y ofrece beneficios únicos. La principal diferencia entre ambos es que el DFD lógico se centra en qué flujo se sigue y el físico se centra en el cómo fluye.
DFD Lógico
Un DFD lógico ilustra el proceso teórico del flujo de datos a través de un sistema, detallando su origen, dirección, cambios y destino. Se centra en los procesos específicos de una empresa y responde a las preguntas "¿qué?". El diagrama de flujo lógico de datos muestra lo que hace la empresa, lo que ofrece, sus objetivos y la información necesaria. Este tipo de DFD suele utilizarse en las primeras fases del diseño de sistemas o procesos, cuando se determinan los requisitos. En el mundo del diseño de sistemas de información, es cuando los desarrolladores realizan un análisis estructurado de los sistemas.
DFD Físico
Un DFD físico visualiza cómo se ejecutará el plan del sistema, incluyendo las herramientas específicas, el hardware o los actores necesarios para hacerlo funcionar. Este tipo de diagrama es más específico y está estrechamente relacionado con la implementación. Un DFD físico visualiza la implementación de un sistema o proceso, incluido el software, el hardware y los archivos necesarios.
Cuando se va a realizar un diagrama de flujo de datos físico es necesario hacer uno lógico. Esto sucede porque el diagrama de flujo de datos físico usa el DFD lógico como base para llenarlo de detalles sobre el cómo funciona. Por ejemplo, una empresa detalla los datos de un evento de producción en un DFD lógico, que no explica cómo se va a realizar, con qué sistema (ya sea tecnológico o de personal). Entonces, se usa el evento de producción descrito en el DFD de base y se le aplica el DFD físico para ver cómo se consigue llevar a cabo. Por tanto, dependiendo del sistema de producción que use la empresa, el DFD físico puede tomar una forma u otra.
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Niveles de los DFD: Detalle Progresivo
Los DFD constan de varios niveles, cada uno de los cuales proporciona distintos grados de detalle. Un DFD tiene capas, y cada capa se vuelve más profunda y detallada a medida que se enfoca en una parte específica del sistema o de los datos. Los niveles de DFD pueden variar de simples a complejos, ofreciendo una representación detallada del proceso. Comienzan desde el nivel 0 hasta el nivel 2 y, a veces, alcanzan el nivel 3 para DFD complejos. El nivel de detalle requerido depende de la información específica que pretendas transmitir. Los DFD en ingeniería de programación ofrecen una descripción jerárquica del funcionamiento de un sistema.
Nivel 0: Diagrama de Contexto
Este nivel se centra en los procesos de alto nivel y en la información que fluye hacia o desde ellos. También se conoce como diagrama de contexto. Es el más simple y básico de los niveles, Sirve como una simple visión general, colocando el diagrama en contexto sin profundizar en detalles específicos del proceso. Un DFD de nivel 0 es una vista de alto nivel que visualiza todo el sistema como un solo proceso. Es fácilmente comprensible para un público diverso, incluidas las partes interesadas, los desarrolladores y los analistas de datos.
Nivel 1: Descomposición de Procesos
El DFD de nivel 1 explora con más detalle los componentes del proceso de alto nivel. Conocido como descomposición de procesos, este nivel proporciona una visión amplia y detallada de un proceso determinado. El diagrama se vuelve más detallado, ampliando la función del sistema. El nivel 1 desglosa un solo nodo de proceso en subprocesos, explicando y detallando cada uno. El modelo de flujo de datos en ingeniería de programación se divide en muchas partes en DFD de 1 nivel.
Nivel 2: Detalle/Expansión
El siguiente nivel de DFD, denominado inmersiones más profundas, da un paso más en los detalles al descomponer el proceso de Nivel 1 en subprocesos más granulares. Analiza y mapea partes específicas del diagrama de Nivel 1, lo que podría requerir más texto para transmitir el detalle necesario. Estos diagramas reducen aún más el DFD de 1 nivel en subpartes más detalladas. El DFD de 2 niveles entra además en partes del DFD de 1 nivel. A los procesos establecidos en el nivel 1, se le suman las excepciones a los caminos principales. De esta forma, aumenta el nivel de detalle del diagrama. Debido a que los DFD están destinados a ser accesibles y fáciles de entender, es inusual ir más allá de la complejidad del nivel 2.
Nivel 3 y Superiores
Conocidos por su creciente complejidad, el nivel 3 y superiores son menos comunes debido a sus desafíos de comunicación detallada. En los niveles superiores, los DFD tienden a basarse más en texto. Sin embargo, determinados sistemas y procesos complejos pueden requerir pasar a otro nivel. Un DFD detallado ayuda a los diseñadores y desarrolladores a escribir pseudocódigo, lo que facilita posteriormente la creación del código real del sistema.
Reglas Fundamentales para la Creación de DFD
Un DFD es una poderosa herramienta visual que ilustra cómo se mueven los datos dentro de un sistema. Antes de empezar a crear un diagrama de flujo de datos, es esencial que comprendas las reglas para asegurarte de que tu diagrama de datos sea claro y fácil de seguir. La regla básica de los Diagramas de Flujo de Datos (DFD) es que deben tener una entrada, un proceso y una salida claramente definidos para cada proceso representado en el diagrama. Esto garantiza una comprensión global de la forma en que fluyen los datos dentro de un sistema o proceso.
- Dirección: Un proceso debe tener tanto una entrada como una salida. Cada proceso debe tener exactamente una entrada y una salida para garantizar que los procesos se utilicen para la transformación de datos sin bucles abiertos. Los datos deben fluir siempre de entidades a procesos o de procesos a entidades.
- Conexión: Los datos no deben fluir directamente entre dos almacenes de datos. Los datos solo pueden moverse de un almacén de datos a un proceso o de un proceso a un almacén de datos.
- Flujo lógico: Los datos no pueden pasar directamente de una entidad externa a un almacén de datos. Los datos deben fluir desde una entidad a un proceso antes de ser almacenados en un almacén de datos. Debes recordar que los datos no deben fluir directamente de una entidad a un almacén de datos.
- Intercambio de datos: Cada almacén de datos debe tener al menos un flujo de entrada y otro de salida. Debe haber datos de entrada que fluyan hacia un almacén de datos y datos de salida que fluyan hacia la información recuperada.
- Variabilidad: Los datos no deben fluir directamente entre dos entidades. Un flujo de datos debe pasar de una entidad a un proceso y luego a otra entidad. Son posibles múltiples flujos de datos entre una entidad y un proceso.
- Proceso: Cualquier dato almacenado en el sistema debe pasar por un proceso. Cada proceso conduce a otro proceso o a un almacén de datos.
- Sin intersección: Los flujos de datos no deben intersectarse ni cruzarse entre sí.
Beneficios y Aplicaciones de los DFD
Los DFD pueden ayudar a los gestores y equipos empresariales a llevar a cabo planes y tareas de forma competente, ya que proporcionan una guía visual sencilla pero atractiva sobre metodologías de varios niveles y, por lo demás, complicadas. Los DFD también pueden ayudar a los equipos a identificar los posibles obstáculos que pueden hacer que un proyecto o programa no funcione bien o, peor aún, que no cumpla las expectativas. Los diagramas de flujo de datos son importantes porque facilitan la comprensión del flujo de información a través de sistemas o procesos complejos. El modelo de flujo de datos en ingeniería de programación puede proporcionarte muchas ventajas.
Ventajas Clave
- Potente herramienta de representación visual: El diagrama de flujo de datos es una técnica valiosa para ilustrar el flujo de datos en un sistema, proporcionando un conjunto intuitivo de conceptos y reglas. Simplifica las estructuras de datos complejas en un diagrama sencillo, lo que facilita una comprensión más profunda. Ayuda a los equipos a interpretar los datos y a comprender los pasos del proceso de software.
- Visualización efectiva: La visualización eficaz es crucial para explicar claramente los procesos y mejorar el recuerdo. Ayuda a los ingenieros y desarrolladores a comprender los objetivos de los usuarios. Como herramienta de comunicación visual, el diagrama de flujo de datos facilita los debates prácticos sobre el proceso del sistema entre las distintas partes interesadas. Los DFD simplifican la comunicación al representar visualmente procesos complejos.
- Crea límites: El DFD describe y define los límites de un sistema, estableciendo una delimitación clara. Con un DFD, comprender dónde empieza y acaba un sistema podría ser más accesible para una empresa. Identificar las fuentes de datos y las entidades externas implicadas en un sistema mejora la transparencia en el manejo de los datos.
Aplicaciones Comunes
Los diagramas de flujo de datos pueden utilizarse para documentar y analizar procesos y sistemas tanto en entornos virtuales como reales. En ambos casos, los DFD pueden señalar posibles problemas o cuellos de botella al desglosar procedimientos complejos y descubrir hasta el último detalle que los compone. Los diagramas de flujos de datos se pueden realizar y consultar por diferentes motivos.
- Implementación de (un nuevo) software: Se usa el DFD lógico para plantear cómo se debería hacer el desarrollo técnico del software. Es decir, se investiga cómo se puede usar el nuevo software (DFD físico) para que se llegue al flujo de datos deseado para que el proceso empresarial pueda llevarse a cabo.
- Análisis e ingeniería de procesos de negocio: Los analistas usan el diagrama para estudiar los sistemas actuales y buscar posibles ineficiencias. Por ejemplo, se puede ver que un dato actualmente pasa por 4 procesos, pero se pueden acortar, ahorrando tiempo y recursos. También, fue muy importante cuando se modificó la ley de protección de datos. En este momento, los analistas de datos tuvieron que investigar si cumplían con lo establecido en la normativa de GDPR.
- Sistema de gestión de relaciones con clientes (CRM): Para las empresas, la gestión de los registros de clientes es crucial. Un DFD proporciona una visión general de cómo la empresa gestiona los registros de clientes. La entrada potencial para el DFD puede ser un formulario de registro, y el resultado puede ser una cuenta completa del perfil del cliente. Este diagrama de flujo de datos ayuda a las empresas a ver cómo interactúan con sus clientes y cómo pueden mejorar estas relaciones. Los DFD en CRM ilustran cómo se recopila, almacena y utiliza la información del cliente.
- Sistema de gestión de bibliotecas: Hay una gran cantidad de información que almacenar y gestionar en cada biblioteca. Los DFD pueden agilizar el proceso de reserva de billetes de autobús, mejorando la eficacia y la claridad.
- Aplicaciones y programas: Estos DFD muestran el flujo de información a través de los marcos de una aplicación. Estos DFD ilustran cómo se trabaja con las entradas para producir una salida. Por ejemplo, este DFD del sistema para el programa de control de crucero de un automóvil muestra cómo responde el programa cuando un usuario decide (acción) ir rápido o lento.
Cómo Crear un DFD y Herramientas
Para aprovechar al máximo un DFD, se recomienda aprender los siguientes aspectos: conceptos básicos, herramientas de DFD, aplicaciones de DFD, ejemplos y ejercicios. El paso cero es, por supuesto, determinar el sistema o proceso que quieres analizar. ¿Es para encontrar una posible causa de cuellos de botella en tu aplicación? ¿Para perfeccionar tus procesos internos? Una forma de hacerlo es localizar las principales entradas y salidas de tu proceso, lo que te dará una buena visión general de tu sistema y de lo que quieres conseguir. A partir de ahí, podrás rellenar fácilmente el espacio intermedio.
Los diagramas de flujo de datos a veces se crean con múltiples niveles de DFD para mostrar progresivamente más detalles sobre un sistema o proceso. Para crear un DFD, conecta tus principales entradas y salidas a tus entidades externas. Esto ilustra el camino más general que recorren los datos desde la entrada hasta la salida. Tendrás que desglosar tu diagrama de contexto para revelar los detalles de tus sistemas principales. Una vez hayas trazado cada detalle, asegúrate que tu diagrama final sea preciso y esté correcto. Revísalo recorriendo cada nivel y cada paso, prestando mucha atención al movimiento de la información. Asegúrate de que tu diagrama pueda ser fácilmente comprendido por personas externas.
Los diagramas de flujos de datos pueden ser creados manualmente. No obstante, cuanto más detalle se especifique y más complejo sea el flujo de datos en el proceso, más difícil será hacerlo. Por eso, hay muchas empresas que se apoyan en software para hacer un diagrama de flujo de datos. Hay soluciones especializadas, como el Creador de Diagramas de Venngage o Wondershare Edrawmax, que es una útil herramienta en línea para crear rápidamente diagramas de flujo de datos en ingeniería de programación. Para ahorrar tiempo, hay empresas que aprovechan el sistema de gestión de procesos empresariales (BPM). El BPM se centra en los procesos, por lo que ya tiene toda la información del flujo de datos y suele incluir una funcionalidad para crear los DFD.
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