Modelos de líneas de espera en los trámites gubernamentales · 2015-10-01 · conformar la metodología sistémica, desde la teoría de colas, la metodología de sistemas suaves

INSTITUTO POLITÉCNICO

NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA

SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO EINVESTIGACIÓN

Modelos de líneas de espera en lostrámites gubernamentales

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

MAESTRO EN CIENCIAS CON ESPECIALIDADEN INGENIERÍA DE SISTEMAS

PRESENTA

Antonio Sampayo Vargas

DIRECTORES

Dr. Juan de la Cruz Mejía TéllezDr. Oswaldo Morales Matamoros

iii

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CARTA CESIÓN DE DERECHOS

En la ciudad de México D.F. el día 10 de diciembre del año 2012, el que suscribeAntonio Sampayo Vargas alumno del Programa de Maestría en Ingeniería en Sistemascon número de registro A110885, adscrito en las Sección de Estudios de Posgrado eInvestigación de la E.S.I.M.E. Unidad Zacatenco, mani�esta que es autor intelectual delpresente trabajo de Tesis bajo la dirección del Dr. Juan de la Cruz Mejía Téllez y el Dr.Oswaldo Morales Matamoros y cede los derechos del trabajo titulado �Modelos de líneasde espera en los trámites gubernamentales�, al Instituto Politécnico Nacional para sudifusión, con �nes académicos y de investigación.

Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, grá�caso datos del trabajo sin el permiso expreso de autor y/o directores del mismo. Estepuede ser obtenido escribiendo a las siguientes direcciones, [email protected],[email protected] y [email protected].

A mi esposa y a mi hijoque me acompañaron en este camino.

Agradecimientos

A todos los que la presente vieren y

entendieren.

Inicio de las Leyes Orgánicas. Juan

Carlos I

Lo que es importante en la industria privada, es trivial en el mundoacadémico. Y los logros académicos resultan invisibles en la industria pri-vada.Por ello quiero agradecer a Softtek1 el haberme permitido trabajar envarios proyectos de gobierno donde se construyeron sistemas de informaciónpara mejorar trámites gubernamentales. La experiencia de campo me brindóla oportunidad de ligar los conocimientos de la ciencia de sistemas con lasnecesidades de las entidades de gobierno.

Debo agradecer también tanto al Dr Juan de la Cruz Mejía Téllez comoal Dr Oswaldo Morales Matamoros su ayuda. El primero me invitó a observarlos procesos que ocurren en los trámites gubernamentales, algo tan curiosocomo contar el número de personas que solicitan un servicio en un intervalode tiempo, me llevó al mundo de los procesos estocásticos, culminando coneste trabajo de investigación. El segundo me ha apoyado a cumplir los for-malismos que un trabajo de investigación requiere, fomentando el espírituque me empuja a terminar este proceso.

Por último, gracias a toda esa gente que me acompañó este tiempo. Ma-estros y compañeros, cada uno de ustedes me dio su visión del mundo paracompletar la propia.

1Empresa global de servicios de TI. http://www.softtek.com

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Resumen

Los trámites que ofrecen las Secretarías de Estado de México, son im-portantes en la medida que permiten a las empresas y personas realizar susactividades conforme a lo establecido en la ley. Cada año se destinan recursospara generar sistemas de información que den soporte a estos trámites, sinembargo, los resultados no han transcendido y se disipan con cada cambiode gobierno.

Es favorable que el desarrollo de dichos sistemas de información, utiliceuna metodología acorde para este �n. Por ello, en este trabajo se estudiaronlos procesos involucrados en diversos tramites gubernamentales y se realizóuna metodología sistémica que guía el desarrollo de sistemas de informaciónpara dar soporte a dichos trámites.

Esto signi�ca, que se integraron diversas áreas del conocimiento paraconformar la metodología sistémica, desde la teoría de colas, la metodologíade sistemas suaves (SSM), el enfoque de los sistemas de procesos de negocio,entre otros.

Esta metodología se aplicó en un caso de estudio y se obtuvieron resul-tados favorables en el sistema modelado. Los bene�cios de la metodologíase observaron al aplicarla en un sistema que se encontraba en operación, endonde se mejoró signi�cativamente el tiempo de atención del trámite me-diante un cambio en los componentes del modelo.

En conclusión, en este trabajo se utilizó SSM en el análisis y diseño de sis-temas de información, como ya lo han hecho otros autores (Curtis, 1995), sinembargo se incluyeron métodos y modelos de otros campos del conocimientopara dar un tratamiento especializado a los trámites gubernamentales.

vi

Abstract

The procedures o�ered by the Ministries of Mexico, are important tothe extent that enable businesses and individuals realize their activities asprovided by law. Each year allocate resources to build information systemsthat support these procedures, however, the results were not disclosed anddissipate with each change of government.

It is favorable for the development of such information systems, use aconsistent methodology for this purpose. Therefore, in this We studied theprocesses involved in various steps government and conducted a systematicmethodology that guides the development of information systems to supportthese procedures.

This means that di�erent areas were integrated to form knowledge sys-temic methodology, from queuing theory, soft systems methodology (SSM),the approach of business process systems, among others.

This methodology was applied in a case study and obtained favorableresults in the modeled system. Bene�ts of the methodology were observedwhen applied to a system that was in operation, which signi�cantly improvedthe attention of the processing time by a change in the model components.

In conclusion, this work was used SSM in the analysis and design ofinformation systems, as they have done other authors(Curtis, 1995), however,methods and models from other �elds of knowledge are included to providespecialized treatment to government procedures.

vii

Índice

Agradecimientos v

Resumen vi

Abstract vii

1. Introducción 1

1.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.2. Contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2.1. Histórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2.2. Internacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.3. Problemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.4. Justi�cación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.5. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.5.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.5.2. Objetivos particulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2. Marco Metodológico 8

2.1. Metodología de sistemas suaves . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2. El proceso de toma de decisiones . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3. El Modelo de Madurez de Capacidades de Integración (CMMI)

para el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3. Marco Teórico y Conceptual 18

3.1. Teoría General de Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.1.1. Teoría de Sistemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.2. BPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.2.1. De�nición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

viii

Índice ix

3.2.2. Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2.3. Modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2.4. Integración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2.5. Ejecución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2.6. Monitoreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3. Teoría de Colas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.3.1. Sistemas de colas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.4. Técnicas en sistemas de colas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.4.1. Cadenas de Markov . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.4.2. Teoría de renovación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.4.3. El sistema M/GB/1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4. Desarrollo de la metodología 30

4.1. Desarrollo de la metodología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.1.1. Estructura de la metodología . . . . . . . . . . . . . . 324.1.2. De�nición del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.1.3. Comprensión de las cosmovisiones . . . . . . . . . . . 334.1.4. Implantación de objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.1.5. Búsqueda y generación de alternativas . . . . . . . . . 364.1.6. Identi�cación de salidas y criterios . . . . . . . . . . . 384.1.7. Evaluación de alternativas . . . . . . . . . . . . . . . . 384.1.8. Proceso de selección . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414.1.9. Implantación de la alternativa elegida . . . . . . . . . 414.1.10. Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444.1.11. Revisión y re-evaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.2. Caso de Estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.2.1. De�nición del objeto de estudio . . . . . . . . . . . . . 464.2.2. Implementación de la metodología . . . . . . . . . . . 484.2.3. Análisis y discusión de resultados . . . . . . . . . . . . 54

Conclusiones 56

Referencias 60

Glosario de términos 62

Apéndices 68

Índice x

El sistema M/EBk /1 69

Índice de �guras

1.1. Niveles de corrupción en los sectores públicos. . . . . . . . . . 21.2. Resultados de la Tala Administrativa. . . . . . . . . . . . . . 5

2.1. Metodología de Checkland. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.2. El ciclo de toma de decisiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.3. Dimensiones fundamentales para la mejora de negocios. . . . 15

3.1. Diagrama de proceso de negocio . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.2. Swin-lanes en los diagramas BPM . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3. Diagrama de tiempo de los sistemas de colas. . . . . . . . . . 25

4.1. Metodología de diseño de sistemas de atención a trámites gu-bernamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2. Diagrama de operación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514.3. Monitores de la industria privada . . . . . . . . . . . . . . . . 53

xi

Índice de Tablas

3.1. Elementos de la nomenclatura BPM . . . . . . . . . . . . . . 223.2. Parámetros en los sistemas de colas . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.1. De�nición del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.2. Comprensión de las cosmovisiones . . . . . . . . . . . . . . . . 354.3. Implantación de objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374.4. Búsqueda y generación de alternativas . . . . . . . . . . . . . 394.5. Identi�cación de salidas y criterios . . . . . . . . . . . . . . . 404.6. Evaluación de alternativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424.7. Proceso de selección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434.8. Implantación de la alternativa elegida . . . . . . . . . . . . . 454.9. Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

xii

Capítulo 1

Introducción

Resumen: En toda dependencia de gobierno existen trámites guber-

namentales a los cuales los ciudadanos deben acudir para obtener un

servicio o un producto. Existen muchos problemas en estos sistemas,

desde la corrupción, hasta la ine�ciencia de los funcionarios públicos

al ejecutar sus tareas. El uso de los sistemas de información ha inten-

tado mejorar la experiencia del usuario en el uso de dichos trámites,

sin embargo no se ha atendido el problema de manera integral. En

este capítulo se describen los trámites gubernamentales, los problemas

que presentan y la oportunidad de transformar la forma en como se

confronta a dichas situaciones.

1

1.1. Introducción 2

1.1. Introducción

La protesta pública ante la corrupción, la impunidad y la inestabili-

dad económica envió señales de alerta en todo el mundo en el 2011. Lasprotestas en muchos países han aumentado rápidamente, desde la acción apequeña escala hasta la manifestación de masas de personas de todos los sec-tores de la sociedad. Sus orígenes pueden ser diversos, pero el mensaje es elmismo: es necesaria una mayor transparencia y responsabilidad de nuestrosgobiernos.

La corrupción sigue desarrollándose en las esferas políticas y sociales anivel mundial. El Índice de Percepción de la Corrupción 20111 muestra quela frustración pública está bien fundada. Ninguna región o país del mundoes inmune a los daños de la corrupción del sector público, la gran mayoríade los 183 países y territorios que fueron evaluados obtuvieron una pun-tuación inferior a cinco en una escala de 0 (altamente corrupto) a 10 (muylimpio). Nueva Zelanda, Dinamarca y Finlandia encabezan la lista, mientrasque Corea del Norte y Somalia se encuentran en la parte inferior. Por suparte, México muestra una evaluación de 3.0, por de bajo de países comoBrasil y Colombia(International, 2012).

Figura 1.1: Niveles de corrupción en los sectores públicos.Fuente: (International, 2012)

1El Índice de Percepción de la Corrupción clasi�ca a los países de acuerdo a sus nivelesde percepción de la corrupción del sector público. El índice de 2011 se basa en diferen-tes evaluaciones y encuestas de opinión empresarial llevado a cabo por organizaciones einstituciones de renombre.

1.1. Introducción 3

En México existen organismos para vigilar el comportamiento de la co-rrupción. Transparencia Mexicana2 presenta el �Índice Nacional de Corrup-ción y Buen Gobierno�, el cual mide la corrupción que afecta a los hogares.El índice registra la corrupción en servicios públicos ofrecidos por los tresniveles de gobierno y por empresas particulares.

Transparencia Mexicana reporta que(Mexicana, 2011):

En 2010, se identi�caron 200 millones de actos de corrupción en eluso de servicios públicos provistos por autoridades federales, estatales,municipales, así como concesiones y servicios administrados por par-ticulares. En 2007 fueron 197 millones de actos.

En 2010, una �mordida� costó a los hogares mexicanos un promedio de$165.00. En 2007 el promedio fue de $138.00

En 2010, para acceder o facilitar los 35 trámites y servicios públicosmedidos por Transparencia Mexicana se destinaron más de 32 mil mil-lones de pesos en �mordidas�. En 2007 este costo fue de 27 mil millonesde pesos.

En promedio, los hogares mexicanos destinaron 14% de su ingreso aeste rubro.

Para los hogares con ingresos de hasta 1 salario mínimo, este impuestoregresivo representó 33% de su ingreso.

La corrupción no es el único problema alrededor de los trámites guberna-mentales en México, además de ello, existen ocasiones donde la capacidad deservicio no esta acorde a la demanda, lo que genera largas �las de espera. Enotros casos se tienen problemas en la de�nición misma del trámite, la cualpuede llevar a los solicitantes el tener que llevar documentación a diversasdependencias de gobierno para ejecutar dicho trámite.

Las políticas de gobierno han apostado por el uso de las tecnologías de lainformación para mejorar los trámites y servicios que ofrecen las dependen-cias de gobierno. Sin embargo, no es solo con sistemas de información con loque se puede mejorar el servicio de los trámites, es necesario replantear los

2A principios de 1999 un grupo de mexicanos, preocupados por los problemas de co-rrupción globales y en particular de su país, decide crear Transparencia Mexicana, unaorganización no gubernamental que enfrenta el problema de la corrupción desde una per-spectiva integral, a través de reformas a las políticas públicas y cambios en las actitudesprivadas de los ciudadanos.

1.2. Contexto 4

modelos sobre los que son diseñados estos sistemas de información. Este tra-bajo tiene como �n, el presentar una breve metodología que pudiera servircomo una guía en el desarrollo de sistemas de información para atendertrámites gubernamentales.

1.2. Contexto

1.2.1. Histórico

El 2 de septiembre de 2009, el Presidente Felipe Calderón se comprometióa emprender una reforma regulatoria de fondo en el Gobierno Federal, con el�n de facilitar la vida de los ciudadanos, de incrementar la competitividad yde favorecer el desarrollo económico y social del país. Para ello se generó la�tala regulatoria� como una estrategia de combate a la parálisis que generauna normatividad excesiva, cierra la puerta a la discrecionalidad para creary aplicar disposiciones que provocan opacidad y costos innecesarios para elgobierno y para los ciudadanos, elimina prácticas de corrupción y disminuyeel costo de la Administración Pública, permitiendo aplicar más recursos alas tareas prioritarias del país.

La tala regulatoria inició con un inventario de las normas vigentes delGobierno. A partir de este catálogo, toda la Administración Pública Fede-ral se dio a la tarea de identi�car la duplicidad de normas, los procesos yactividades ine�cientes, los costos excesivos y los trámites burocráticos quegeneran costos innecesarios al ciudadano.

Gracias a esta iniciativa se han eliminado más de 14 mil disposicionesque representan el 40% del marco normativo del 2009, lo que signi�ca latala regulatoria más agresiva en la historia de México. En la �gura 1.2 semuestran los resultados de la Tala Administrativa (de Función Pública, 2010).3

El tiempo sigue su marcha, y al parecer la tala regulatoria no es su�cientepara disminuir la corrupción en los servidores públicos. El hecho de utilizarlas tecnologías de la información y reducir el número de trámites o serviciosdel gobierno, no garantiza que la corrupción disminuya. Es necesario brindarde transparencia a los procesos que ocurren en el gobierno y buscar la mejorade los mismos para el bien común. Las tecnologías de la información no debenser una barrera para mejora de los procesos, sino una herramienta que seacople de manera natural al sistema a mejorar.

La Tala Administrativa es un antecedente de este trabajo, porque uno de

3Fuente: http://www.funcionpublica.gob.mx

1.2. Contexto 5

Figura 1.2: Resultados de la Tala Administrativa.Fuente:Función Pública 2010

sus objetivos fue: �Estandarizar los procesos de administración para proveerbienes y derogar toda la normatividad innecesaria�. Y es precisamente laestandarización de los procesos, lo que permite la mejora de los mismos.

1.2.2. Internacional

Las organizaciones están viendo sus activos más importantes, no comolos productos o servicios que prestan a sus clientes, sino sus propios procesos.

En el gobierno, estos procesos no están sujetos a las presiones de la com-petencia, pero los ciudadanos y las partes interesadas dentro de otros depar-tamentos exigen una mayor e�cacia para la prestación de servicios que sóloel gobierno puede proporcionar.

En Estados Unidos existen iniciativas presidenciales4 que están poniendomás énfasis en la e�ciencia y e�cacia de los procesos del gobierno. En Marzodel 2012 se publicó la estrategia de gobierno electrónico que se ha planteadola Casa Blanca. Se ha creado una o�cina para atender las políticas del gob-ierno electrónico y la tecnología de la información(Rep Turner, 2002). Es unamuestra de como en los gobiernos del mundo se busca mejorar los procesospara servir mejor a sus ciudadanos.

4Fuente: http://www.whitehouse.gov/omb/e-gov/

1.3. Problemática 6

1.3. Problemática

Los sistemas de información que se construyen para dar soporte a lostrámites gubernamentales, son generados por empresas de software ajenas alas dependencias de gobierno que brindan los trámites. Esto ocurre principal-mente por las políticas de las dependencias de gobierno, cuyas estructurasestán diseñadas para cumplir con la misión y visión para las que fueroncreadas. El diseño y desarrollo de software no forma parte de los objetivosestratégicos de las dependencias de gobierno, por ello se utilizan procesos delicitación para asignar esta responsabilidad a empresas especializadas en laconstrucción de software.

Esto genera un problema ya que las empresas de desarrollo de softwareutilizan metodologías diseñadas para el análisis, diseño y construcción desoftware, sin considerar las oportunidades de mejora de los trámites. Se de-lega a las dependencias de gobierno establecer los requerimientos del sistemade información, lo cual puede generar una visión limitada de lo que el sistemade información debería hacer.

Un sistema de información ayuda a la ejecución de procesos, pero si elproceso no es el adecuado, el sistema de información no será de gran ayuda.Antes de generar sistemas de información para dar soporte a un trámite, sedebe evaluar el proceso que dicta el trámite, y brindar las herramientas paramodi�car dicho proceso y que el sistema de información se pueda adaptar aesos cambios. El contexto que contiene a los trámites gubernamentales estáfomentando la mejora de los procesos, y esto no sólo signi�ca hacer sistemasde información, requiere validar los procesos en sí.

1.4. Justi�cación

Una de las formas para prevenir la corrupción es incrementar la trans-parencia en los trámites gubernamentales. La solución debe abarcar una mi-rada amplia del problema para identi�car cada una de las dimensiones quelo conforman. Es por ello que el uso del enfoque de sistemas se necesita paraaportar medidas que mejoren los servicios que el gobierno brinda, debido aque es un sistema de actividad humana, no es posible aplicar una medidatradicional para tratar de controlar el sistema.

El gobierno ha hecho planes y programas para atacar la corrupción, sinembargo, los resultados no han sido favorables. El uso de las tecnologías dela información no es su�ciente para resolver los problemas que surgen en lossistemas de trámites gubernamentales. Es necesario un nuevo enfoque que

1.5. Objetivos 7

permita que los procesos de interacción humana se modelen y mejoren bajoel apoyo de las tecnologías de la información, los procesos de mejora y los mo-delos formales de líneas de espera. Se necesita enriquecer las metodologíasde diseño de sistemas para integrar el componente social y de mejora deprocesos en las soluciones que se desarrollan para atender los trámites gu-bernamentales.

1.5. Objetivos

1.5.1. Objetivo general

Construir una metodología sistémica que permita modelar, diseñar yconstruir sistemas de información que atiendan trámites gubernamentales.

1.5.2. Objetivos particulares

Establecer el marco metodológico que soporte la investigación.

Establecer el marco teórico-conceptual que soporte la investigación.

Integrar el enfoque de ciencia de sistemas en el diseño de sistemas deinformación.

Fomentar el modelo de los procesos como una actividad central en eldiseño de sistemas de información para trámites gubernamentales.

De�nir las tareas dentro del ciclo de vida del desarrollo, que generenlos modelos, el diseño y la construcción del sistema de información.

Capítulo 2

Marco Metodológico

Resumen: El marco metodológico nos muestra el camino a seguir

para incidir en el sistema físico y poder transformarlo. En la búsqueda

de una metodología sistémica, se observan diversas metodologías para

recuperar los elementos que enriquezcan el proceso de diseño de sis-

temas de información. Como primer punto se describe la metodología

de sistemas suaves, que servirá de base para resolver los problemas

que existen en las transformaciones de los sistemas de interacción hu-

mana. Se describe el proceso de toma de decisiones y las metodologías

tradicionales del diseño de sistemas de información.

En este capitulo se indican las metodologías de referencia que dan

soporte a la metodología de diseño de sistemas de información para la

atención de trámites gubernamentales que se busca.

8

2.1. Metodología de sistemas suaves 9

2.1. Metodología de sistemas suaves

La metodología de sistemas suaves(Soft Systems Methodology SSM) fuepublicada en el libro Systems Thinking, Systems Practice(Checkland, 1981).Un par de años después, se publicó Systems: Concepts, Methodologies andApplications(Wilson, 1984). En el primer libro Checkland describió SSM enel contexto de la historia del pensamiento racional. Por otra parte BrianWilson intentó describir �cómo aplicar SSM� en el contexto de la resoluciónde problemas en general(Wilson, 2001).

Un sistema suave es aquel que está conformado por actividades humanas,tiene un �n perdurable en el tiempo y presenta problemáticas sin estructurao blandas; es decir, aquellas problemáticas de difícil de�nición y en las quelos �nes, metas, propósitos, son problemáticos en sí(Checkland, 1981).

Tradicionalmente SSM es descrito como un proceso de siete etapas, comose muestra en la �gura 2.1.

1. La identi�cación de la situación problemática en la que se desea inter-venir.

2. Investigar la situación y la construcción de una �imagen rica�(representacióninterpretativa) de ella.

3. Construcción de las �de�niciones raíz� y las perspectivas de la selec-ción(los procesos clave que deben tener lugar dentro de el sistema quedesee).

4. Desarrollo de un modelo conceptual del sistema de cambio.

5. Comparar el modelo con la situación del mundo real.

6. La de�nición de los cambios a ser implementados.

7. La adopción de medidas para aplicarlos.

Esto se puede aplicar como una intervención de una sola vez, o puede sertratado como un ciclo en curso o acción, volviendo a la etapa 1 o 2 despuésde que la intervención ha tenido tiempo para surtir efecto.

Al paso del tiempo estos siete pasos evolucionaron en cuatro etapas, lascuales incorporan las etapas anteriores y añade algunas mejoras(Checklandy Poulter, 2006).


Figura 2.1: Metodología de Checkland.Fuente: (Checkland y Poulter, 2006)


Descubrimiento La primera parte de esta etapa tiene que ver con la iden-ti�cación y con una breve descripción de la situación en la que se deseaintervenir. Esto se hace normalmente por los involucrados o afectadospor los problemas de llegar a un acuerdo amplio sobre la situación querequiere atención. Se debe tener cuidado de no formular la situacióncomo un problema a resolver, ya que puede conducir a un enfoquedemasiado estrecho en una etapa temprana.

La segunda parte consiste en el desarrollo de la �imagen rica�. Elpropósito aquí es crear una representación profunda de la situaciónen la que se desea la intervención.

La �imagen rica� reúne la información y las perspectivas de la másamplia gama posible de fuentes. Es común representarla visualmente - amenudo con varias representaciones alternativas - y no sólo como texto.Se puede usar un mapa mental o esquema similar como representación�nal.

La tercera parte consta del análisis de la gente y la dimensión de lasituación. Se debe determinar quiénes son los actores clave de la si-tuación y qué visiones del mundo o perspectivas tienen en él. Se debeidenti�car los siguientes roles:

El cliente el cual hará que la intervención suceda,

El profesional que va a utilizar o guiar el proceso de SSM y

Los propietarios de los temas abordados.

Otro factor a identi�car es el ambiente cultural de la situación, enparticular, qué roles, normas y valores fomentan la situación. De lamisma forma, se debe determinar cómo la política o las relaciones depoderes afectan la situación.

Modelado Esta etapa tiene que ver con las de�niciones de los procesos detransformación que se desean alcanzar. El primer paso es ponerse deacuerdo de lo que el cambio tiene que ser. Esto implica una o másperspectivas de lo que es deseable. En esta etapa es de utilidad utilizarel análisis CATWOE. CATWOE es el nemónico de:

Customers personas que son afectadas por la transformación.

Actors personas que realizan las actividades en la transformación.

Transformation process El proceso que indica lo que ha cambiadoy en qué.

2.2. El proceso de toma de decisiones 12

World-view es la perspectiva desde la cual se describe la transfor-mación.

Owner la persona que controla la transformación

Environmental cualquier restricción externa que in�uya en la trans-formación.

En SSM cada proceso es descrito en la forma de una �de�nición raíz�;unpárrafo con la forma: �Ejecutar la acción P, usando el método Q paraayudar a conseguir el resultado R�

Diálogo Conceptualmente la fase del diálogo implica el examen del mo-delo de cambio frente a la situación del mundo real, por lo generalrepresentado por la imagen rica y análisis asociados, y comprobar quetiene sentido. A menudo, el cambio de modelo necesita ajustes, y enocasiones la imagen rica tiene que desarrollarse aún más.

La de�nición y adopción de medidas Esta etapa puede variar, depen-diendo del proyecto de cambio especí�co, pero en esencia se trata dedesarrollar el modelo de cambio en un plan concreto, y tomar medi-das para ponerlo en práctica. En este punto pueden ser de utilidad losprotocolos formales de gestión de proyectos.

SSM pone énfasis sobre la comprensión de la situación en la que se de-sea la intervención y en la formulación de la acción a tomar, mientras quees menos explícita acerca de las investigaciones en curso, la re�exión y lanaturaleza cíclica global del proceso.

Se utiliza SSM como metodología de referencia, para esta investigaciónpor la capacidad de modelar los sistemas de interacción humana y generaracuerdos sobre las transformaciones deseables que se buscan en los proyec-tos. Ambas cualidades refuerzan las metodologías de diseño de sistemas deinformación.

2.2. El proceso de toma de decisiones

La toma de decisiones, de�nición de problemas, cuanti�cación, evalu-ación, optimización, suboptimización, control, plani�cación y reglamentación,son funciones comunes a todo diseño de sistemas. El enfoque de sistemas esun proceso de toma de decisiones que se usa para diseñar sistemas(van Gigch,2006).


La toma de decisiones es un proceso de pensamiento que ocupa toda laactividad que tiene por �n solucionar problemas. La toma de decisiones esnecesaria cuando tenemos un problema que resolver, o necesidades que satis-facer. El paso para de�nir el problema, puede verse como un subproblema delproblema principal; es decir, es un holos en el ciclo de la toma de decisiones.

El autor de la decisión debe poseer cierto fundamento de conocimientoy experiencia, de lo cual deduce información para delinear un conjunto dealternativas. Las alternativas son estrategias diferentes por las cuales puedenlograrse los objetivos. Cada alternativa conduce a uno o varios resultadospredichos. Para hacer una elección entre las alternativas, se debe evaluarcada una en términos del grado con el cual satisfacen el o los objetivos.

La concepción de un autor de decisiones de lo que parece el mundo, o dela forma en la cual se ve la totalidad de un problema, constituye lo que seconoce como �cosmovisión�, o Weltanschauung.

El ciclo de toma de decisiones puede dividirse en tres fases y aplicarseal proceso de diseño de sistemas, modi�cando los pasos de la metodologíaSSM, como se muestra en la �gura 2.2

Figura 2.2: El ciclo de toma de decisiones.Fuente: (van Gigch, 2006).

A continuación se explican cada una de las etapas del ciclo de toma dedecisiones.

Fase 1. Diseño de políticas. Es la fase durante la cual:

1. Se llega a un acuerdo de lo que es el problema.

2. Los autores de decisiones llegan a una determinación de sus cos-movisiones.


3. Se llega a un acuerdo sobre los métodos básicos por los cuales seinterpretarán las pruebas.

4. Se llega a un acuerdo sobre qué resultados(metas y objetivos)esperan los clientes y los plani�cadores.

5. Se inicia la búsqueda y generación de alternativas.

Fase 2. La evaluación. La evaluación consiste en �jar las diferentes al-ternativas, para determinar el grado en el cual satisfacen las metas yobjetivos de la fase anterior. La evaluación incluye:

1. Una identi�cación de los resultados y consecuencias derivados decada alternativa.

2. Un acuerdo de que los atributos y criterios elegidos con los cualesse evaluarán los resultados, representen verdaderamente las metasy objetivos preestablecidos a satisfacer.

3. Una elección de la medición y modelos de decisión, los cuales seusarán para evaluar y comparar alternativas.

4. Un acuerdo en torno al método por el cual se hará la elección deuna alternativa en particular.

Fase 3. La implantación de la acción. Es la fase en la cual el diseñoelegido se realiza. Dicha fase incluye:

1. Optimización, que describe dónde está la mejor solución.

2. Subotimización, que explica porqué no puede lograrse la mejorsolución.

3. Complejidad, que trata con el hecho de que, de tener solucióndebe simpli�carse la realidad, pero para ser real, las solucionesdeben ser �complejas�.

4. Evaluación de los resultados obtenidos de la implantación.

5. Volver a la fase 1 para repetir el proceso.

El diseño de sistemas de información está acompañado de muchas de-cisiones que determinan el éxito o fracaso del proyecto. Es por ello que lasdistintas fases que conforman el proceso de toma de decisiones deben serconsideradas en la metodología sistémica de diseño de sistemas de informa-ción para la atención a tramites gubernamentales que se propone en estainvestigación.

2.3. El Modelo de Madurez de Capacidades de Integración (CMMI) para eldesarrollo 15

Figura 2.3: Dimensiones fundamentales para la mejora de negocios.Fuente: (SEI, 2010)

2.3. El Modelo de Madurez de Capacidades de In-tegración (CMMI) para el desarrollo

CMMI como en general cualquier Modelo de Madurez de Capacidades(CMM),es una representación simpli�cada del mundo. CMM contienen los elementosesenciales de los procesos e�caces. Estos elementos se basan en los conceptosdesarrollados por Crosby, Deming, Juran, y Humphrey(SEI, 2010).

CMMI para el desarrollo consiste en las mejores prácticas de actividadesde desarrollo aplicados a los productos y servicios. Se ocupa de las prácticasque cubren el ciclo de vida del producto, desde concepción hasta la entregay mantenimiento. El énfasis está en el trabajo necesario para construir ymantener el producto total(SEI, 2010).

El Software Engineering Institute (SEI) ha encontrado varias dimensionesen las que las organizaciones pueden enfocarse para la mejora de sus nego-cios. La �gura 2.3 ilustra las tres dimensiones fundamentales en las que lasorganizaciones se centran: las personas, los procedimientos y métodos, y he-rramientas y equipos.

El sector manufacturero ha reconocido desde hace tiempo la importancia


de la efectividad y la e�ciencia del proceso. Hoy en día, muchas organi-zaciones en el sector manufacturero e industrias de servicios reconocen laimportancia de los procesos de calidad. Los procesos ayudan a las fuerzas detrabajo de la organización a cumplir con los objetivos de negocio, fomentandoel trabajar más inteligentemente y con mayor coherencia.

Para el desarrollo de sistemas de información, CMMI de�ne 22 áreas deprocesos, las cuales sirven de guía en el diseño de la metodología sistémicade está investigación. Estas áreas son:

Análisis Causal y Resolución (CAR)

Administración de la con�guración (CM)

Análisis de Decisiones y Resolución (DAR)

Administración de Proyectos Integrada (IPM)

Medición y Análisis (MA)

De�nición del Proceso Organizacional (OPD)

Enfoque del Proceso Organizacional (OPF)

Gestión del Desempeño Organizacional (OPM)

Rendimiento del Proceso Organizacional (OPP)

Entrenamiento Organizacional (OT)

Integración de Producto (PI)

Proyecto de Monitoreo y Control (PMC)

Plani�cación de Proyectos (PP)

Proceso y Control de Calidad del Producto (PPQA)

Administración Cuantitativa de Proyectos (QPM)

Requisitos para el Desarrollo (RD)

Gestión de Requisitos (REQM)

Gestión de Riesgos (RSKM)

Acuerdo de Gestión de Proveedores (SAM)


Solución Técnica (TS)

Validación (VAL)

Veri�cación (VER)

En el contexto del diseño de sistemas de información para la atenciónde trámites gubernamentales, no es necesario implementar cada una de lasáreas que CMMI de�ne. Estos procesos sirven de guía para las metodologíastradicionales de diseño de sistemas de información, y pueden de�nirse demanera que tengan una visión sistémica al combinarlos con las metodologíasexpuestas anteriormente.

Por ejemplo, el proceso de gestión de requisitos puede enriquecerse uti-lizando SSM para llegar a acuerdos sobre las transformaciones que se desean.El proceso de Solución Técnica se puede auxiliar del proceso de la toma dedecisiones para de�nir las tecnologías a utilizas en el diseño de la solución.

Capítulo 3

Marco Teórico y Conceptual

Resumen: En este capitulo se describe brevemente los tópicos uti-

lizados en el desarrollo de esta tesis. Uniendo los conceptos de la teoría

general de sistemas, el enfoque BPM y la teoría de colas se busca un

tratamiento integral a la problemática de los trámites gubernamen-

tales. La teoría de colas nos brinda modelos formales para describir

los procesos estocásticos que ocurren en los sistemas de atención. El

enfoque de BPM nos proporciona una nueva forma de integrar las tec-

nologías de la información de manera natural en los procesos operativos

y la teoría general de sistemas nos permite integrar los conceptos que

existen en ambos campos del pensamiento y permitir la abstracción de

los elementos que los conforman y el contexto donde se desarrollan.

18

3.1. Teoría General de Sistemas 19

3.1. Teoría General de Sistemas

3.1.1. Teoría de Sistemas

Un sistema es el conjunto de dos o mas entidades interrelacionadas entresí, que trabajan para lograr un objetivo común. La teoría de sistemas describela estructura y el comportamiento de sistemas. La teoría de sistemas cubre elaspecto completo de tipos especí�cos de sistemas desde los sistemas técnicoshasta los sistemas conceptuales, aumentando su nivel de generalización yabstracción.

La teoría general de sistemas ( TGS ) ha sido descrita como una teoríamatemática convencional, un metalenguaje, un modo de pensar, una jerar-quía de teorías de sistemas con generalidad creciente.

3.2. BPM

3.2.1. De�nición

Business Process Managment (BPM) es un conjunto de métodos, herra-mientas y tecnologías utilizadas para diseñar, analizar y controlar los proce-sos operacionales de negocio. BPM es un enfoque centrado en los procesospara mejorar el rendimiento, el cual combina las tecnologías de la informacióncon los procesos y las metodologías de gobernanza1.

Para el alcance de este trabajo se utiliza la siguiente de�nición para unsistema BPM:

�Un sistema de software genérico que se rige explícitamente porel diseño de procesos para administrar los procesos operacionalesde negocio.�

El sistema debe ser consciente de los procesos y genérico en el sentido deque es posible modi�car los procesos que soporta. El diseño de los procesosa menudo se realiza de forma grá�ca.

1El conjunto de procesos, costumbres, políticas, leyes e instituciones que afectan acómo se dirige, administra o controla una empresa (corporación). También incluye lasrelaciones entre los muchos agentes implicados en ellas (desde la propiedad a la dirección,los controladores externos, acreedores, inversores, clientes, suministradores, empleados yel entorno y la sociedad entera).

3.2. BPM 20

3.2.2. Arquitectura

Existen tres dimensiones desde las cuales se puede observar la arquitec-tura de los sistemas BPM (Kiran Garimella y Williams, 2008)

El negocio La dimensión de negocio es la dimensión de valor y de la creaciónde valor tanto para los clientes como para los stakeholders2

BPM facilita directamente los �nes y objetivos de negocio de la com-pañía: crecimiento sostenido de los ingresos brutos y mejora del rendimien-to mínimo; aumento de la innovación; mejora de la productividad; in-cremento de la �delidad y satisfacción del cliente y niveles elevados dee�ciencia del personal.

BPM incorpora más capacidad que nunca para alinear actividades ope-racionales con objetivos y estrategias. Concentra los recursos y esfuer-zos de la empresa en la creación de valor para el cliente. BPM tambiénpermite una respuesta mucho más rápida al cambio, fomentando laagilidad necesaria para la adaptación continua.

El proceso La dimensión de proceso crea valor a través de actividades es-tructuradas llamadas procesos. Los procesos operacionales transformanlos recursos y materiales en productos o servicios para clientes y con-sumidores �nales. Esta �transformación� es el modo en que funcionaun negocio.

Mientras más efectiva sea esta transformación, con mayor éxito se creavalor. La ciencia aplicada de procesos y transformación abarca la histo-ria de la gestión industrial moderna, desde los gurús de calidad(Walton,1986) como Deming, Juran, Shingo, Crosby y Peters, y recientementelas prácticas de Lean y Six Sigma. BPM incorpora estas metodologíasde forma completa y las acelera con sistemas de de�nición, medida,análisis y control mejorados.

Mediante BPM, los procesos de negocio son más efectivos, más trans-parentes y más ágiles. Los problemas se resuelven antes de que se con-viertan en asuntos más delicados. Los procesos producen menos erroresy estos se detectan más rápido y se resuelven antes.

La gestión La gestión es la dimensión de capacitación. La gestión pone alas personas y a los sistemas en movimiento y empuja a los procesos ala acción en pos de los �nes y objetivos del negocio. Para la gestión,

2Personas interesadas en la buena marcha de la empresa como empleados, accionistas,proveedores, etcétera

3.2. BPM 21

los procesos son las herramientas con las que se forja el éxito empresa-rial. Antes de BPM, construir y aplicar estas herramientas engendrabauna mezcla poco manejable de automatización de clase empresarial,muchas herramientas de escritorio aisladas, métodos y técnicas ma-nuales y fuerza bruta. Con BPM, se puede aunar todos los sistemas,métodos, herramientas y técnicas de desarrollo de procesos y la gestiónde procesos en un sistema estructurado, completo, con la visibilidad ylos controles necesarios para dirigirlo y a�narlo.

Los sistemas BPM pueden tener como resultado una considerable re-compensa para las empresas que las adoptan. Las ventajas típicas son: lareducción de plazos de entrega, menos errores, y más �exibilidad para cam-biar los procesos de negocio. La parte esencial de los sistemas BPM es lafuncionalidad atribuida históricamente a los sistemas de administración de�ujo de trabajo (WFMS). Un WFMS se encarga de la asignación automáticade trabajo de los recursos autorizados (seres humanos y/o aplicaciones) deacuerdo con un proceso prede�nido, los recursos disponibles, y sus dependen-cias mutuas. Tanto los BPMS y los WFMS han sido ampliamente adoptadosen la industria, en particular en la industria de servicios.

3.2.3. Modelado

El primer paso en la implementación de los sistemas BPM es el modeladode los procesos de Negocio. Para obtener el modelo de los procesos de negociose utiliza Business Process Modeling Notation (BPMN). BPMN de�ne unBusiness Process Diagram (BPD), el cual está basado en una versión de losdiagramas de �ujo para crear modelos grá�cos de operaciones de procesos denegocio. Por tanto un modelo de proceso de negocio es una red de objetosgrá�cos que representan actividades o tareas y el �ujo de control que de�neel orden de ejecución.

En la tabla 3.1 se muestran varios elementos de BPMN, los cuales sedescriben a continuación.

En la �gura 3.1 se muestra un diagrama de proceso de negocio paraejempli�car el tipo de componentes y las relaciones entre ellos.

Así pues el diagrama representa un proceso que inicia sin ningún eventoprevio, y se activa la tarea de �Recibir pago�. Una vez completada esta tareahay dos posibilidades ya sea que se active la tarea de �Registrar efectivo� o�Procesar tarjeta�, la decisión de cual tarea se active depende de la puertaexclusiva donde se puede indicar una propiedad por ejemplo el tipo de pago.Finalmente se activa la tarea de �Entregrar mercancia� y se completa el

3.2. BPM 22

Indica el evento de inicio de un proceso.

Indica un evento intermedio en el �ujo de un proceso.

Indica el evento de termino de un proceso.

Indica una tarea dentro de un proceso.

Indica una puerta exclusiva. Solo permite que el �ujo con-tinué por un solo camino de salida.

Indica una puerta de ejecución en paralelo. Permite que el�ujo continué por varios camino de salida.

Indica una puerta de ejecución que incluye diversos �ujos.

Tabla 3.1: Elementos de la nomenclatura BPMFuente: Elaboración propia

Figura 3.1: Diagrama de proceso de negocioFuente: Elaboración propia

proceso.Otro elemento importante en BPM son los carriles o swim-lanes. Es un

componente que permite organizar las tareas en base al rol o participanteque debe encargarse de efectuarlas. En la �gura 3.2 se muestra la forma derepresentar los swim-lanes.

Como se puede observar el diagrama con la notación BPMN es de fácillectura. Lo que permite que se diseñe el proceso de negocio de manera inde-pendiente a los detalles técnicos de implementación. Es por ello que para elmodelado de los trámites gubernamentales se optó por está opción sobre lastécnicas clásicas del análisis de sistemas.

3.2. BPM 23

Figura 3.2: Swin-lanes en los diagramas BPMFuente: Elaboración propia

3.2.4. Integración

Después de que el equipo del negocio alcance un acuerdo sobre el modelode proceso, el equipo de tecnologías de información (TI) se hace cargo y anal-iza la forma de ponerlo en práctica en el sistema de información. El equipo deTI puede realizar varias modi�caciones en el proceso. Los cambios podríandeberse a las limitaciones del sistema de información (tales como la dispo-nibilidad de los servicios funcionales), la disponibilidad de las aplicacionesheredadas, o las limitaciones arquitectónicas.

3.2.5. Ejecución

Un proceso de negocio orquesta:

Las interacciones con las personas dentro de la organización, los ac-tores del proceso, y los usuarios de aplicaciones de �ujo de trabajo queparticipan en el cumplimiento de las tareas.

Las interacciones con los servicios o aplicaciones en el sistema de in-formación (IS). Estas son tareas automáticas de procesamiento de TI.

Con el �n de probar y validar los procesos automatizados de negocio, seprocede en dos fases: primero una validación técnica del proceso, sin incluirlas aplicaciones de �ujo de trabajo de�nitivos de negocios, y la segunda fasees la validación funcional, la incorporación de la aplicación de �ujo de trabajo�nal y los usuarios de negocios que la van a utilizar.

3.3. Teoría de Colas 24

3.2.6. Monitoreo

Para realizar el monitoreo se requiere software que regularmente acom-paña al motor de BPM el cual recolecta información sobre la ejecución delos procesos y las presenta en forma tablas o grá�cas para su futuro análisisy toma de decisiones. En la etapa de monitoreo se pueden de�nir los eventosque son relevantes registrar.

Para aprovechar la información recolectada en el monitoreo, se plantea eluso de la teoría de colas para generar modelos que permitan hacer inferenciassobre el sistema.

3.3. Teoría de Colas

3.3.1. Sistemas de colas

La teoría de colas se re�ere al estudio matemático de las propiedades delos sistemas de colas. Es una rama de la investigación de operaciones, porquelos resultados a menudo se utilizan para tomar decisiones de negocios sobrelos recursos necesarios para proporcionar un servicio.

La notación de Kendall permite especi�car los sistemas de colas(Kleinrock,1975). Consiste en un descriptor de tres partes A/B/m que representa unsistema de colas de m servidores, donde A y B describen la distribucióndel tiempo entre llegadas y la distribución del tiempo de servicio respectiva-mente.

En algunos sistemas es necesario describir la capacidad de almacenamien-to del sistema K o el tamaño de la población de clientes M , en esos casos eldescriptor toma la forma de A/B/m/K/M .

A Describe la distribución del tiempo de arribo al sistema, por ejemplo Mpara una distribución Markoviana, o completamente aleatoria, Ek unadistribución Erlangiana de k fases, etc.

B Describe la distribución del tiempo de servicio, por ejemplo M para unadistribución Markoviana, o completamente aleatoria, Ek una distribu-ción Erlangiana de k fases, etc.

m Indica el número de servidores en el sistema.

Mediante la observación del �ujo de clientes a medida que llegan, pasany �nalmente salen del sistema, se pueden identi�car las cantidades descritasen la tabla 3.2.

3.3. Teoría de Colas 25

Cn representa el enésimo cliente en entrar al sistema.N(t) el número de clientes en el sistema en el tiempo t.U(t) el tiempo requerido para atender a todos los clientes presentes.τn el tiempo de llegada del cliente n.tn el intervalo de tiempo entre Cn−1 y Cn.xn el tiempo de servicio para Cn.wn el tiempo de espera en la cola para Cn.sn el tiempo total invertido en el sistema para el cliente Cn

Tabla 3.2: Parámetros en los sistemas de colasFuente: (Kleinrock, 1975)

Enumerando los clientes con el subíndice n, se de�ne:Estos parámetros se muestran en la �gura 3.3.

Figura 3.3: Diagrama de tiempo de los sistemas de colas.Fuente: (Kleinrock, 1975)

Con estas de�niciones se establecen las siguientes ecuaciones:Dado que todos los tiempos de arribo siguen la distribución A(t):

P [tn ≤ t] = A(t) (3.1)

Del mismo modo, para el tiempo de servicio:

P [xn ≤ x] = B(x) (3.2)

sn = wn + xn (3.3)

3.4. Técnicas en sistemas de colas 26

El primer momento de tn

E[tn] =1

λ(3.4)

Por lo que λ representa la tasa de arribo promedio de clientes al sistema.Combinando los conceptos anteriores se puede de�nir el factor de uso del

sistema ρ también conocido como la intensidad de trá�co como

ρ = (tasa promedio de arribo)× (el tiempo promedio de servicio)

ρ = λx (3.5)

Para que un sistema pueda mantenerse operable ρ debe ser menor a 1. Delo contrario la �la crecerá sin detenerse. A este evento se le llama congestióndel sistema.

3.4. Técnicas en sistemas de colas

3.4.1. Cadenas de Markov

Retomando la de�nición que se propone en (Feller, 1971). Dado un pro-ceso en el que se tienen un conjunto de resultados posibles E1, E2, . . . , (enun número �nito o in�nito) los cuales poseen una probabilidad asociada pk;las probabilidades que corresponden a sucesiones muestrales se de�nen pormedio de la propiedad multiplicativa P{(Ej0, Ej0, . . . , Ejn)} = pj0pj1 . . . pjn.En la teoría de las cadenas de Markov se considera la generalización más sim-ple, que consiste en permitir que el resultado de cualquier ensayo dependadel resultado del ensayo inmediatamente anterior (y solamente de él). Elresultado Ek ya no estará asociado con una probabilidad �ja pk, sino quea cada pareja (Ej , Ek) le corresponderá una probabilidad condicional pjk.Además de las pjk se debe conocer la probabilidad ak de obtener el resultadoEk en el ensayo inicial.

Para que las pjk tengan el signi�cado que se les atribuyó, las sucesionesmuestrales que corresponden a dos, tres o cuatro ensayos, deben de�nirse dela manera siguiente:

P{(Ej , Ek)} = ajpjk, P{(Ej , Ek, Er)} = ajpjkpkr,

P{(Ej , Ek, Er, Es)} = ajpjkpkrprs


Las cadenas de Markov aparecen en múltiples procesos estocásticos. Elaprovechar las propiedades de las cadenas de Markov ayuda a encontrar lascaracterísticas de estos procesos. A los resultados posibles Ek, se les suelellamar posibles estados del sistema; en lugar de decir que el enésimo ensayoresulta en Ek, se expresa que el enésimo paso conduce a Ek, o que entra enEk en el enésimo paso. A pjk se le llama la probabilidad de transición de Eja Ek.

Las probabilidades de transición pjk se arreglan en una matriz de prob-abilidades de transición.

P =

p11 p12 p13 . . .p21 p22 p23 . . .p31 p32 p33 . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .

El primer subíndice representa al renglón y el segundo a la columna. Esclaro que P es una matriz cuadrada con elementos no negativos y sumasunitarias de los renglones. A esa matriz (�nita o in�nita) se le llama matrizestocástica.

3.4.2. Teoría de renovación

La teoría de renovación se re�ere al estudio de procesos de renovación.Un proceso {N(t), t ≥ 0} cuyo espacio de estados pertenezca a un conjun-to numerable {0, 1, 2, . . . } y para el cual los tiempos entre arribos Un =σ′n−σ′n−1, n = 1, 2, 3, . . . ;σ′0 = 0 son variables aleatorias independientes dis-tribuidas idénticamente (i.i.d. r.v.'s), es llamado un proceso de renovación.Los tiempos entre cada arribo son llamados los periodos de renovación, y losinstantes de arribo o épocas, los puntos de renovación.

Por ejemplo en un aeropuerto, si los tiempos entre cada arribo de vueloestán distribuidos uniformemente y son variables aleatorias independientes,y N(t) es el número de arribos durante el intervalo ]0, t], entonces {N(t)} esun proceso de renovación.

Dentro de los sistemas de colas existe un ejemplo importante. Los instan-tes de arribo del sistemaG/G/m forman un proceso de renovación(Kleinrock,1975).


3.4.3. El sistema M/GB/1

En el sistema M/GB/1 los clientes arriban uno a uno en un procesode Poisson con una tasa λ y esperan en la cola hasta ser atendidos. Ladistribución del tiempo de servicio es arbitraria. Los clientes son atendidosen bloques de un tamaño máximo de B. El ingreso al servicio es instantáneomientras existan clientes esperando en la cola, de otra manera el servidorespera por un cliente e inicia el servicio tan pronto el cliente llega.

Para este tipo de sistemas es conveniente obtener la distribución delnúmero de clientes en la cola, el cual brinda una cadena embebida de Markovy de ahí la distribución del tiempo de espera. Sea Nq(t) una variable aleato-ria representando el número de clientes en la cola en el tiempo t. El proceso{Nq(t), t ≥ 0} a pesar de no ser Markoviano, puede volverse Markoviano alintroducir una variable complementaria X(t) que se puede tomar como eltiempo de servicio transcurrido del grupo en servicio en el momento t. Sede�ne un nuevo proceso {Nq(t), X(t)} el cual es Markoviano(Chaudhry yTempleton, 1983).

El desarrollo de este sistema considera las siguientes probabilidades:Sea η(x) la tasa de servicio condicional, es decir: η(x) = b(x)/(1−B(x)),

con lo cual la densidad del tiempo de servicio b(x) y la función de distribuciónB(x) se pueden expresar como:

b(x) = η(x)e−∫ x0 η(t)dt (3.6)

B(x) = 1− e−∫ x0 η(t)dt (3.7)

con 0 < 1/µ =∫∞0 xb(x) <∞

También se de�ne Pn,1(x, t)dx = P [Nq(t) = n, x < X(t) ≤ x+dx], n ≥ 0como la probabilidad de que existan n clientes en la cola y que el tiempo deservicio transcurrido existe en ]x, x + dx]. Y la probabilidad con el serviciosin clientes, P00 = P [Nq(t) = 0].

Sean las épocas de arribo de los clientes 0 = σ′0, σ′1, . . . , σ

′i, . . . y las épocas

de partida σ0, σ1, σ2, . . . , σn. . . . . Se utiliza la notación:

lımt→∞

Pn,1(x, t) = Pn,1

lımt→∞

P00(x, t) = P00

Pj = lımt→∞

P [Nq(t)) = j]


Pj es la probabilidad al limite de j clientes en la cola en alguna época detiempo.

Asumiendo que existen muchas de estas probabilidades y que ρ = λ/(Bµ) <1, se tiene:

P (z) =∞∑

j=0

Pjzj (3.8)

Que de�nen las siguientes ecuaciones diferenciales:

0 = −λP00 +

∫ ∞

0P0,1(x)η(x)dx (3.9)

∂P0,1(x)

∂x= −(λ+ η(x))P0,1(x) (3.10)

∂Pn,1(x)

∂x= −(λ+ η(x))Pn,1(x) + λPn−1,1(x) (3.11)

Las cuales se resuelven bajo las condiciones de frontera:

Pn,1(0) =

∫ ∞

0Pn+B,1(x)η(x)dx (3.12)

P0,1(0) =B∑

k=1

∫ ∞

0Pk,1(x)η(x)dx+ λP00 (3.13)

Y la condición de normalización:

P00 +

∞∑

k=1

∫ ∞

0Pn,1(x)dx = 1 (3.14)

Este modelo de líneas de espera se eligió como una generalización de untrabajo previo(Sampayo, 2010), donde se utilizó el sistema M/EBk /1 paramodelar un trámite gubernamental. En el anexo 4.2.3 se muestran el desa-rrollo y se muestra la similitud de los modelos.

Capítulo 4

Desarrollo de la metodología

Resumen: El marco metodológico expuesto en el capitulo 2, des-

cribe de manera general las guías que se utilizaron para conformar la

metodología de diseño de sistemas de atención a trámites gubernamen-

tales. En este capitulo se describe a detalle la metodología propuesta

y la información que se necesita para cubrir cada etapa que la forma.

30

4.1. Desarrollo de la metodología 31

4.1. Desarrollo de la metodología

Tomando los pasos de la SSM, del proceso de toma de decisiones y delmarco de referencia del CMMI, se conforma la metodología de diseño desistemas de atención a trámites gubernamentales. La cual se muestra en la�gura 4.1

Figura 4.1: Metodología de diseño de sistemas de atención a trámites guber-namentales

Esta metodología de procesos sirve tanto para caracterizar como paraoptimizar los procesos de negocio. A las metodologías de procesos a menudose las conoce como metodologías de mejora de procesos porque la mejo-ra del rendimiento de procesos es muy popular, además de deseable. Perolas metodologías de procesos como Lean y Six Sigma hacen más: no sóloestablecen las bases para de�nir y mejorar los procesos, sino que tambiénproporcionan el enfoque completo para asociar el rendimiento de personas,procesos y tecnología con la creación de valor.

Uno de los principales elementos de esta metodología radica en el usode los sistemas de información y del enfoque de la gestión de procesos denegocio o BPM que se abordó en la sección 3.2.


4.1.1. Estructura de la metodología

Cada paso en la metodología contiene los siguientes elementos:

Criterios de entrada y de salida Describen el punto de inicio y �nal delproceso. Son las condiciones que deben cumplirse para iniciar o dar porterminada una etapa en el proceso.

Productos Es el listado de documentos, diagramas o código que se esperaobtener o modi�car al �nal de la etapa del proceso.

Actividades clave Son los procesos del CMMI o en su caso los pasos de lametodología de SSM que se utilizan en la etapa del proceso.

Mediciones Describe las parámetros a ser registrados en la aplicación de lametodología. Las mediciones tienen el objetivo de formar modelos quepermitan evaluar el progreso, la estabilidad y la calidad del proceso dedesarrollo.

Métodos y herramientas Se indican las técnicas y los medios para apli-carlas con el objetivo de cubrir los criterios de salida. Muchos de estoselementos dependen de la implementación de la solución. Los productosdel mercado de BPM cuentan con herramientas para el diseño y cons-trucción de software propietarios, pero en general existen herramientassemejantes que cubren los mismos objetivos.

Con la �nalidad de dar un resumen a cada etapa de la metodología, semuestra un cuadro donde se concentra la esencia de dicha tarea. Esto esútil para comenzar a adoptar su uso y poder repetir los casos de éxito yaprender de las experiencias obtenidas. El presentar las distintas tareas eneste formato, obedece a la recomendación que el CMMI utiliza como marcode referencia para buscar la calidad en los procesos. Muchas actividades a suvez son áreas de proceso dentro del CMMI como se describió en la sección 2.3.Esto es, las actividades de construcción que se siguen en las metodologías dedesarrollo de sistemas se conservan y son dependientes de los componentesde arquitectura a utilizar en el sistema BPM.

A continuación se presenta el detalle de cada fase propuesta.

4.1.2. De�nición del problema

El propósito de la fase de la de�nición del problema es producir unaespeci�cación clara, completa, consistente y veri�cable de los clientes y sus


necesidades, así como el grado de atención que se dará a ellas. Esta especi�-cación debe ser documentada en forma consistente, para lo cual se proponeun documento que contenga la información obtenida en esta fase. Dichodocumento será referido como el Documento de contexto y operación delsistema.

Antes de de�nir el problema, se debe identi�car la situación en la quese desea intervenir. Dentro de la metodología de CheckLand es la etapade Descubrimiento. En esta fase, al igual que en el diseño de sistemas deinformación, se obtiene un conjunto de requerimientos de alto nivel. Lasactividades de esta etapa se resumen en la tabla 4.1.

4.1.3. Comprensión de las cosmovisiones

El propósito de la fase de la comprensión de las cosmovisiones es docu-mentar para cada cliente y agentes elWeltanschauungen con el cual concibenel sistema.

Esta segunda fase involucra lo que en SSM se re�era a la imagen rica. Al�nal de la fase se debe generar una representación profunda de la situaciónen la cual se desea intervenir.

Es necesario realizar un análisis del trámite desde la dimensión de laspersonas. Para ello podemos utilizar las siguientes preguntas:

¾Quiénes son los participantes claves del trámite, y cual es su cosmo-visión del mismo?

¾Cuál es el ambiente cultural en el que desarrolla el trámite?

¾Cuáles son las fuerzas políticas o de poder que in�uyen en el trámite?

En el análisis clásico de sistemas de información, el aspecto cultural deltrámite no es considerado, lo que es una fuente de riesgo, ya que si un interéspolítico no desea el cambio, puede intervenir en el proyecto para detenerlo.

Al tener la información, debe ser documentada en el Documento de con-texto y operación del sistema, ya que en este momento se puede revisar elplanteamiento del problema y veri�car que es consistente con las cosmovi-siones de los participantes. Las actividades de esta etapa se resumen en latabla 4.2.


Criterios de ingreso Criterios de salida

Se tiene identi�cado la situaciónen la que se desea intervenir.Se tienen identi�cados los agentesque deben participar.

=⇒Se tiene un enunciado bastanteextenso que identi�ca los clientesy las necesidades a satisfacerse, elalcance, los agentes y los límitesdel sistema.

Productos

Documento de contexto yoperación del sistema.

Actividades clave

Identi�cación de los clientesy las necesidades a satisfacerde cada uno.

Identi�car el alcance, paraexplicar el grado en el cualse satisfarán las necesidades.

Identi�car los involucradosen el proyecto.

Identi�car los límites del sis-tema.

Identi�car los supuestos yrestricciones que afectarán elsistema.

Generar la de�nición delproblema.

Mediciones

Horas del equipo de trabajo.

Número de requerimientosde�nidos.

Número de clientes.

Métodos y herramientas

Entrevistas y cuestionarios.

Análisis de requerimientos.

Prototipos.

Tabla 4.1: De�nición del problema



Se tienen identi�cados los clientesy agentes del proyecto. =⇒

Se tiene descrita de forma clara yconsistente la cosmovisión de ca-da cliente y agente del proyecto..

Productos


Actividades clave

Identi�car las perspectivasde los agentes en el proyec-to.

Describir el contexto cul-tural al que pertenecen losagentes.

Identi�car como es afectadala situación por la política olas relaciones de poder.

Mediciones


Número de cosmovisionesregistradas.


Mapas mentales.

Entrevistas.

Tabla 4.2: Comprensión de las cosmovisiones


4.1.4. Implantación de objetivo

El proceso por el cual se determinan los objetivos toma en cuenta:

Necesidades y deseos.

Expectativas y niveles de aspiración.

Sustituciones, intercambios y prioridades.

De la misma forma se involucra a todos los diseñadores, agentes y clientesque conllevan el costo y bene�cios del sistema. Mediante acuerdos se buscanobjetivos que representen un concepto viable en el cual puedan suscribirsetodos.

Una herramienta útil en esta etapa es el análisis CATWOE, descrito enSSM. Con él es posible obtener las transformaciones deseables para mejorarel trámite gubernamental.

Los objetivos deben ser asociados a mejorar la operación del trámite.Además que deben existir métodos por los cuales se puedan medir. Al usarel enfoque de BPM, los objetivos deben confrontarse con los indicadoresde e�ciencia que se de�nan en el proceso. Es decir los objetivos podránveri�carse mediante el propio sistema.

Una vez acordados los objetivos se actualiza el Documento de contextoy operación del sistema para formalizar los acuerdos entre las partes. Elresumen de esta etapa se muestra en la tabla 4.3.

4.1.5. Búsqueda y generación de alternativas

La búsqueda y generación de alternativas, depende de las restriccionesde tiempo, costo y recursos dedicados al proyecto. Además, la búsqueda dealternativas está limitada por el conocimiento de los diseñadores del sistema,y por el hecho de que sólo unos cuantos diseños pueden compararse a la vez.

Utilizando la arquitectura de BPM, se alinean los diseños a soluciones�exibles que pueden adaptar el �ujo del proceso de negocio de manera na-tural. Por otra parte se puede utilizar un proceso de negocio que describael trámite gubernamental en forma general, sin entrar en el detalle de cadapaso en el tramite. Con ello se generan patrones o tipos de procesos en losque los nuevos trámites se pueden clasi�car y reutilizar las soluciones de untrámite en otro.

Los objetivos planteados deben asociarse a los indicadores de desempeñoclaves (KPIs) del proceso, esto se hace utilizando la arquitectura de BPM y



Se tiene descrita de forma clara yconsistente la cosmovisión de ca-da cliente y agente del proyecto.

=⇒Se tienen de�nidos y acordadoslos objetivos del sistema.

Productos


Actividades clave

Análisis de Necesidades ydeseos.

Acuerdos de transforma-ciones deseables.

Asentar objetivos acordadosen el documento de contextodel sistema.Mediciones


Número de objetivos acorda-dos.

Número de sesiones efectu-adas.


Análisis CATWOE.

Sesiones de trabajo.

Tabla 4.3: Implantación de objetivo


estableciendo las métricas de desempeño deseadas en el proceso. El resumende esta etapa se muestra en la tabla 4.4

4.1.6. Identi�cación de salidas y criterios

Las alternativas conducen a resultados y salidas. Para el contexto deBPM, se debe especi�car claramente las salidas que se tienen en cada tareadel proceso de negocio. Esto con la �nalidad de mantener el proceso y lastareas que lo conforman listos para el cambio. La �nalidad de implantar unproceso utilizando el enfoque de BPM es permitir cambiar el modelo delproceso y re�ejar dicho cambio en la implementación de manera natural.Para lograr esto, las salidas de cada tarea en el proceso debe generar lascondiciones para dejar el proceso en un estado estable.

Para ello se de�nen las reglas de negocio, las cuales son políticas y proced-imientos que automatizan los puntos de decisión en un proceso de negocio.En el pasado, las reglas de negocio se incluían en la lógica y el código de apli-caciones como los sistemas de plani�cación de recursos empresariales (ERP).Como consecuencia, era difícil acceder a ellas y cambiarlas, dado que el di-rector de negocio responsable de la regla no podía hacerlo sin dedicar muchotiempo y sin un considerable respaldo por parte del personal de TI.

La tecnología BPM utiliza reglas de forma constante. Las reglas rigen laruta del �ujo de trabajo y alerta a los directores de los eventos. Por ejemplo:Si el volumen medio de pedidos tiende al alza en más de dos desviacionesestándar, enviar una alerta al vicepresidente de Finanzas. El resumen de estaetapa se muestra en la tabla 4.5.

4.1.7. Evaluación de alternativas

Es imposible especi�car por adelantado cómo se evalúan y comparan lasdiferentes soluciones propuestas para un problema. En este aspecto, el uso delos modelos ha mostrado ser fructífero al forzar a los diseñadores a formalizarla problemática.

En esta metodología se propone el uso de modelos de líneas de espera pararepresentar los procesos de negocio. Buscando información como el tiempopromedio de espera, la longitud promedio de espera, etc.

Para los trámites gubernamentales se propone el uso del siguiente modeloM/GB/1. Este modelo se propone ya que en experiencias previas con otrostrámites gubernamentales se observo el modeló M/EBk /1(véase el apéndice



Se tienen de�nidos y acordadoslos objetivos del sistema. =⇒

Se tienen el catálogo de pro-cesos de negocio que cumplencon los objetivos del sistema.Se tiene un listado preliminar delos KPIs.

Productos

Reporte de diseño prelimi-nar.

Actividades clave

De�nición de procesos y dis-eño de �ujos de trabajo.

De�nición de indicadoresclave de desempeño (KPI).

Generación de patrones deprocesos de negocio.

Mediciones


Número de procesos modela-dos.

Número de KPIs.


Diagramas BPMN.

Diagramas de análisis de sis-temas.


Tabla 4.4: Búsqueda y generación de alternativas



Se tiene un listado preliminar delos KPIs que se buscan en los pro-cesos.

=⇒Se tienen el catálogo de reglas denegocio que necesitan los proce-sos.

Productos


Actividades clave

De�nición de reglas de nego-cio.

De�nición de salidas y crite-rios.

Mediciones


Número de reglas de nego-cio.

Número de tareas identi�-cadas.


Diagramas BPMN.

Diagramas de secuencia


Tabla 4.5: Identi�cación de salidas y criterios


4.2.3), y se busca una generalización del tipo de modelos a considerar en lostrámites gubernamentales.

Sin embargo ya en operación se puede utilizar un modelo que considerela capacidad de espera, es decir: M/GB/1/M

Pero no solo los modelos formales pueden ayudar a la evaluación de lasalternativas, BPM ofrece una etapa de simulación, en la que se puede probarla e�ciencia del proceso.

Con BPM, se puede simular un proceso con un sistema de cómputo paraver cómo se comportará en diversas condiciones. El proceso se simula en elmismo entorno utilizado para la creación del modelo. Por lo tanto, una simu-lación se puede realizar rápidamente. El resumen de esta tarea de describeen la tabla 4.6

4.1.8. Proceso de selección

Elegir una alternativa de solución equivale en las metodologías de diseñode sistemas de información al diseño de la solución. Para tomar una de-cisión sobre las diferentes alternativas, es recomendable utilizar una matrizde decisión, también conocida como matriz de Pugh(Stuart Pugh, 1996).

Una vez seleccionada la alternativa o alternativas de solución, se procedeal diseño detallado de cada elemento que lo conforma. De manera que laimplementación sea solo un esfuerzo de construcción, pero no de diseño desoluciones. En este momento se debe involucrar al área de TI para que generelos cambios necesarios en el proceso de negocio para interactuar con losdiversos sistemas de TI ( bases de datos, sistemas externos, interfaces deusuario, reportes y salidas de información ).

Siguiendo el enfoque de BPM, el área de TI toma el proceso de negocioy añade la información necesaria para comunicar el proceso con los sistemasde información necesarios. Inclusive generar un nuevo sistema que representelos procesos que se desarrollen sobre el motor de BPM. El resumen de estatarea se muestra en la tabla 4.7.

4.1.9. Implantación de la alternativa elegida

La implantación de una solución puede ser la fase más difícil y frus-trante del diseño de sistemas. Para el caso de los trámites gubernamentalesse propone que las tareas que los equipos de TI tienen que realizar no ten-gan dependencia del proceso de negocio que se esta modelando. Cada tarea



Se tienen el catálogo de reglas denegocio que necesitan los proce-sos.

=⇒Se tiene la simulación delos procesos de negocio.Se tienen un estimado delos KPIs de los procesos.

Productos


Actividades clave

Modelar los procesos de ne-gocio utilizando las líneas deespera.

Simulación de procesos.

Recolección de KPIs.

Mediciones


Número de simulacionesefectuadas.

Modelos generados.


Simulador BPM.

Teoría de colas para los mo-delos.

Tabla 4.6: Evaluación de alternativas



Se tiene la simulación delos procesos de negocio.Se tienen un estimado delos KPIs de los procesos.

=⇒Se tiene las alternati-vas a implementarse.Se tiene el diseño detalladode los elementos del proceso aimplementar.

Productos

Matriz de Pugh.

Diseño detallado.

Actividades clave

Seleccionar la alternativa aimplementar.

Comunicar los procesos denegocio con los sistemas deinformación.

Desarrollar los artefactos dediseño detallado.Mediciones


Número de interfaces.

Número de entidades de do-minio.


Simulador BPM.

Teoría de colas para los mo-delos.

Tabla 4.7: Proceso de selección.


dentro del proceso debe ser implementada de manera independiente al resto,permitiendo que sea posible cambiar el proceso sin que esto afecte las tareasque lo conforman.

Para lograr la implantación de la alternativa, es necesario utilizar laspruebas unitarias sobre cada elemento a desarrollar. Con esto los equiposde desarrollo pueden certi�car el correcto funcionamiento de cada tarea queconforma el proceso de negocio.

Las técnicas tradicionales del diseño de sistemas de información puedenser utilizadas, pero siempre teniendo en mente que el proceso de negocio esquien debe dictar sobre todos los elementos del sistema. El resumen de estatarea se muestra en la tabla 4.8.

4.1.10. Control

El control de sistemas involucra la comparación de salidas y resultadoscontra los estándares. También incluye la reglamentación y apareamientode movimientos del sistema de manera que se promueve la estabilidad delsistema y su progreso hacia los objetivos.

El enfoque de BPM describe una disciplina particular para la etapa decontrol propuesta en esta metodología. Los usuarios de negocio pueden re-alizar el seguimiento del progreso de los procesos en funcionamiento median-te la supervisión de la actividad corporativa, o Business ActivityMonitoring(BAM). Gracias al BAM, los usuarios de negocio realizan sus propios análi-sis y determinan la causa primordial de los problemas en los procesos. Lasherramientas BAM presentan la información de una manera grá�ca muyintuitiva.

Las herramientas BAM presentan al usuario una visualización de altonivel de un proceso en ejecución, con indicaciones claras de los �ujos de ru-ta críticos y cuellos de botella del proceso. El usuario puede profundizar yexplorar niveles de detalle, por paso del proceso o por regla KPI, para de-terminar dónde están teniendo lugar los problemas. Las herramientas BAMtambién proporcionan capacidades de análisis adicionales, como la posibil-idad de correlacionar diferentes indicadores clave de desempeño (KPI) yexplorar las interacciones.

Sin embargo, ya que los trámites gubernamentales son modelados comolíneas de espera, la información que ofrece el BAM puede utilizarse paravalidar las características del modelo utilizado en el sistema. En particularhay dos elementos importantes de veri�car, la tasa de demanda del servicio,



Se tiene el diseño detallado delos elementos del proceso a im-plementar.

=⇒Se tiene el código de las tareasdel proceso generado y probado.El plan de pruebas se ha efectua-do de forma satisfactoria.

Productos

Código del sistema y datosde soporte.

Plan de pruebas y resulta-dos.

Actividades clave

Codi�car nuevas unidades yrevisión de las existentes.

Probar e integrar cadaunidad.

Desarrollar y ejecutar el plande pruebas del sistema.

Veri�car la ejecución delproceso de negocio con lasunidades creadas.

Mediciones


Unidades de código constru-idas y probadas.

Cambios y errores.


Analizadores de código.

Integración continua.

Administración de la con�g-uración

Tabla 4.8: Implantación de la alternativa elegida

4.2. Caso de Estudio 46

y el tiempo promedio de ejecución. El resumen de esta etapa se muestra enla tabla 4.9.

4.1.11. Revisión y re-evaluación

La revisión de resultados conduce a una re-evaluación del diseño de sis-temas. Mediante las desviaciones que existen entre los KPIs y los objetivosplanteados, se determina si con el mejoramiento que sea posible obtener enla fase de control es su�ciente o es necesario un cambio en el diseño de lasolución.

Afortunadamente la arquitectura de BPM está planeada para el cambioen los procesos, de manera que un cambio en el diseño del proceso de negocioes algo natural y por ende no es costoso en este tipo de soluciones.

Para aplicar un cambio en un trámite gubernamental que ya esté so-portado por una arquitectura sobre BPM, se puede tomar esta metodologíaaprovechando que gran parte del trabajo ya está hecho. Los cambios en losprocesos de TI serán mínimos o nulos, cumpliendo así uno de los objetivosde esta arquitectura.

4.2. Caso de Estudio

4.2.1. De�nición del objeto de estudio

El viernes 14 de enero de 2011, se publicó en el Diario O�cial de la Fe-deración el decreto presidencial por el que se establece la Ventanilla DigitalMexicana de Comercio Exterior. La Ventanilla Digital es una herramientaque permite el envío de la información electrónica, una sola vez, ante una úni-ca entidad, para cumplir con todos los requerimientos del comercio exterior.Esto es posible a través de la simpli�cación, homologación y automatizaciónde los procesos de gestión.

En términos prácticos, la Ventanilla Única tiene como objetivo agilizar ysimpli�car los �ujos de información entre el comercio y el gobierno y apor-tar bene�cios signi�cativos para todas las partes involucradas en el comerciotransfronterizo. La Ventanilla Única es generalmente gestionada de formacentralizada por un organismo rector, lo que permite a las autoridades com-petentes y organismos gubernamentales recibir o tener acceso a la informa-ción pertinente para su propósito.

Los trámites gubernamentales necesarios para dar vida al comercio exte-



Se tiene el código de las tareasdel proceso generado y probado.El plan de pruebas se ha efectua-do de forma satisfactoria.

=⇒Se tiene el sistema operandoy generando información en lostableros BAM.

Productos

Reportes de supervisión.

Sistema en operación.

Actividades clave

Supervisar la ejecución delproceso de negocio.

Validar los modelos de lostrámites.

Identi�car la tasas promediode demanda del servicio y eltiempo promedio de ejecu-ción.

Ajustar el proceso de nego-cio y los modelos para cubrirlos objetivos planteados (KPIs ).

Mediciones


Número de trámites solicita-dos por unidad de tiempo.

Tiempo promedio de ejecu-ción.


BAM.

Modelos de líneas de espera.

Inferencia estadística.

Tabla 4.9: Control


rior serán rediseñados buscando reducir los tiempos de espera en cada etapadel proceso. Este cambio en los sistemas actuales de gobierno es el área deestudio del presente trabajo.

Uno de los principales cambios en los trámites gubernamentales radica enel uso de los sistemas de información y del enfoque de la gestión de procesosde negocio o BPM por las siglas en inglés. Para adoptar esta �losofía ydesarrollar los sistemas de información necesarios para dar soporte a lostrámites gubernamentales, se requiere de metodologías y técnicas para elseguimiento y control de los proyectos.

En la presente investigación se aplica la metodología descrita en la sección4.1, permitiendo alcanzar una visión más rica de la realidad, logrando unaintegración sistémica de las técnicas de la teoría de colas y la gestión deprocesos de negocio.

Al ser un sistema desarrollado en el sector privado, los detalles referentes ala implementación del mismo no serán expuestos a detalle en este documento,pero se hace referencia a todas las fuentes publicas del mismo, de manerade que lo expuesto tiene referencia al Servicio de Administración Tributaria(SAT) o a alguna cámara de la industria que participa en este sistema.

4.2.2. Implementación de la metodología

4.2.2.1. De�nición del problema

Para acotar la aplicación de la metodología, se describe uno de los mó-dulos de la Ventanilla Única: El comprobante de valor electrónico COVE1

El COVE pretende homologar en un archivo electrónico (XML) a aquellosdocumentos de cruce (facturas proformas, listas de empaque, etc), así como eldocumento que ampara el valor de las mercancías (facturas �scales, facturasde importación, notas de remisión, declaraciones de valor, etc) y eliminar lapresentación física de estos documentos.2

En otras palabras se busca homologar los documentos necesarios para elcruce de mercancías, así como eliminar la presentación física de los mismosen las aduanas.

1 http://www.aduanas.gob.mx/aduana_mexico/2009/descargas/boletines/Boletin2011_P088.pdf

2 http://www.aduanas.gob.mx/aduana_mexico/2008/sala_prensa/158_21067.html


4.2.2.2. Comprensión de las cosmovisiones

Para llegar a un acuerdo de lo que es el problema, los diversos actoresque in�uyen en la toma de decisiones deben expresar lo que es relevante delproblema en el cual se desea incidir desde el punto de vista de cada uno deellos. Cada actor presenta su cosmovisión con las cuales se puede determinarel objetivo al que se aspira llegar en el contexto de acción.

A continuación se presentan las cosmovisiones de los principales actoresque participaron en la de�nición del COVE.

SAT-Aduanas Para las aduanas de México, el problema radica en el tiempoque invierten en el paso de mercancías debido a la inspección documen-tal de los diversos comprobantes de cruce.

SAT-Fiel El uso de la Firma electrónica que genera el Sistema de Admin-istración Tributaria para efecto de la presentación de las declaraciones�scales se desea expandir para dar validez a cualquier operación quelos contribuyentes puedan efectuar a �n de promover su mecanismode no repudio al resto de las áreas del SAT y de las dependencias degobierno.

Usuarios del comercio exterior Ya sean los importadores y exportadores,agentes o apoderados aduanales, y las cámaras de comercio ( maquila,textil, etc ) buscan la simpli�cación de los procesos y la reducción delos tiempos de atención que brinda el gobierno.

Gobierno Federal Dentro de los objetivos del gobierno federal está pre-sente el mejorar las condiciones de comercio e inversión del país. Esnecesario un cambio radical que sea visible a todo el sector de manerafavorable y de respaldo las acciones que el gobierno ha establecido.

Como se puede observar cada actor tiene una visión diferente de lo quees importante en el diseño del sistema. Y cada uno de ellos debe ser aten-dido porque de lo contrario pueden generar presiones ya sean políticas oeconómicas que afecten la ejecución del proyecto.

4.2.2.3. Implantación de objetivo

Con una de�nición clara del problema y con el conjunto de factores aconsiderar para cada actor que in�uye en la toma de decisiones, se implantael objetivo que se desea lograr.


El objetivo se describe de manera general para dar una visión amplia dela solución y de manera particular para describir los detalles de relevancia enesta solución. Así para el caso del COVE se tienen los siguientes objetivos.

El Comprobante de Valor Electrónico (COVE) antes Factura Electrónicade Comercio Exterior (FECE), estará incluido en la �Ventanilla Única deComercio Exterior Mexicana� (VUCEM), la cual busca contar con un únicopunto de recepción de información anticipada de los diversos actores delComercio Exterior, que permita facilitar y controlar el comercio del País,el cual pretende entre en operación a �nales del mes de noviembre del año2011.

El Comprobante de Valor Electrónico (COVE) no tendrá relación algunacon la facturación electrónica, por lo que de manera independiente las em-presas exportadoras y los importadores o agentes aduanales deberán realizar,en caso de que proceda, esta transmisión.

El COVE pretende homologar en un archivo electrónico (XML) a aquellosdocumentos de cruce (facturas proformas, listas de empaque, etc), así como eldocumento que ampara el valor de las mercancías (facturas �scales, facturasde importación, notas de remisión, declaraciones de valor, etc) y eliminar lapresentación física de estos documentos.

4.2.2.4. Búsqueda y generación de alternativas

Para cubrir el objetivo planteado, el SAT determinó el modo de operacióndel servicio, el cual se ilustra en la �gura 4.2 3

Aunado a ese proceso, se debe utilizar la infraestructura de la FIEL4 paraque los usuarios �rmen el COVE.

Una alternativa para brindar el servicio es generar un medio de registroen el portal Web de la Ventanilla Única, donde los usuarios noti�quen lainformación necesaria para crear el COVE.

Otra forma de registrar el COVE es generando un conjunto de servi-cios que permitan que sistemas externos noti�quen los registros de maneraautomática permitiendo un enfoque B2G.5.

4.2.2.5. Identi�cación de salidas y criterios

El proceso de registro de COVE genera como salida un identi�cador de laoperación llamado �E-document�. El criterio para considerar esta salida como

3 http://www.aduanas.gob.mx/aduana_mexico/2008/sala_prensa/158_21067.html4http://www.sat.gob.mx/sitio_internet/e_sat/tu_�rma/5Business-to-government


Figura 4.2: Diagrama de operación

satisfactoria es que dentro de las aduanas se pueda consultar la informacióndel COVE mediante el identi�cador de operación generado.


4.2.2.6. Evaluación de alternativas

Registro en línea El registro en línea ofrece la oportunidad de aprovecharla infraestructura de la Ventanilla Única. Con ello los servicios de au-tenticación, consultas al registro federal de contribuyentes, consultas alregistro nacional de población y �rma digital se incluyen en el procesode captura del COVE.

El registro en línea puede generar un reporte que incluya el identi�-cador de operación que se utiliza para la consulta del COVE.

Finalmente un proceso independiente se encargará de la replica deinformación hacia las aduanas.

Esta alternativa presenta una desventaja para las empresas que realizanmuchas operaciones al día, y es que el uso de la captura manual puederequerir de mucho tiempo por parte del usuario.

Registro por servicio web El registro por servicio web ofrece la oportu-nidad de que las empresas generen sistemas que registren los COVESde una manera autónoma, es decir sin interacción humana. Lo que per-mitirá a las empresas importadoras y exportadoras la automatizaciónde sus procesos de importación y exportación.

Esta alternativa presenta la desventaja de que las empresas debengenerar un cambio en sus procesos de TI para noti�car de los COVESmediante el servicio web.

4.2.2.7. Proceso de selección

Ambas alternativas presentan ventajas y desventajas, sin embargo ningu-na cubre por si misma todos los criterios de aceptación para los diferentescosmovisiones. Por tanto ambas opciones se implementan para tener unacobertura de todos los objetivos planteados.

4.2.2.8. Implantación de la alternativa elegida

Ambas alternativas se instalan sobre la Ventanilla Única. El proceso deoperación es publicado y dado a conocer a los participantes.6

Se incorpora el registro del COVE como un trámite que brinda la Ven-tanilla Única para la modalidad en portal, entrando en vigencia de maneraobligatoria el 1 de Junio de 2012.

6 http://www.aduanas.gob.mx/aduana_mexico/2009/descargas/boletines/Boletin2011_Procedimiento.pdf


Para el caso del registro por servicio Web, se publica el servicio medianteel lenguaje de descripción del servicio web(Recommendation, 2010) (WSDL)7

el cual le indica a los sistemas de las empresas exportadoras la informaciónque deben proporcionar y la forma de envío de los archivos asociados.

4.2.2.9. Control

Para llevar el control del sistema se toman muestras que miden la tasa dedemanda de los servicios y el tiempo promedio de atención de cada solicitud.Es aquí donde los conceptos de la teoría de colas ayudan a tener una mejorinterpretación de la dinámica del sistema. Se parte de una de�nición inicialde que se esperan 12,000 peticiones por día, y con ello se con�gura el númerode canales para asegurar de que la intensidad de trá�co se mantenga menora 1.

El sector privado, para asegurar el cumplimiento de sus requerimien-tos en tiempos de respuesta generó monitores que indican el tiempo de es-pera por cada solicitud. Con lo cual se tiene una vista desde la perspecti-va particular de un usuario. Estos monitores se encuentran publicados enhttp://www.claa.org.mx y se aprecian en la �gura 4.3

Figura 4.3: Monitores de la industria privada

Pero el control no es algo que surja desde los clientes, el sistema de infor-mación genera reportes periódicos con la demanda del servicio y la longitudde la línea de espera. Al existir un cambio en la demanda o un problemapara efectuar el servicio se noti�ca a los administradores del servicio paradeterminar las acciones a efectuar para ajustar el sistema.

7 http://www.ventanillaunica.gob.mx/ventanilla/RecibirCoveService?WSDL


4.2.3. Análisis y discusión de resultados

El 1 de junio de 2012 inició el registro obligatorio del COVE, el cualprovocó problemas en muchas de las aduanas del país, el SAT generó uncomunicado donde trató de explicar la situación.

Como cualquier nuevo sistema informático de uso masivo que se poneen operación, la Ventanilla Única de Comercio Exterior presentó durante suprimer día de operación obligatoria algunas intermitencias y acumulación deoperaciones, lo que ocasionó retraso en las transacciones, sin comprometeren ningún momento la viabilidad y seguridad de las operaciones.

En esos momentos se puso a prueba el modelo, la tecnología y la metodologíautilizada para el diseño del sistema. ¾Qué es lo que ocurrió en ese arranquede operación? A los ojos del área de TI los servicios estaban trabajando y nopresentaban errores en la recepción de trámites. Pero las �las en las adua-nas comenzaron a crecer, haciendo imposible el paso de las mercancías. Alobtener las primeras métricas se reportaron los siguientes datos:

En las primeras 4 horas se recibieron 21,400 transacciones. 10,000COVEs y 11,400 documentos.

Al �nal del día se tenían 25,000 documentos y 47,000 COVEs.

El modelo de líneas de espera que se utilizó para diseñar la soluciónrecibió como requerimiento una demanda de servicio de 12,000 transaccionespor día o lo que es equivalente una tasa promedio de arribo de λ = 1500operaciones por hora. La demanda del servicio fue mucho mayor a lo es-perado, por lo que el sistema se congestionó, generando encolamiento en lastransacciones que ingresaban al sistema.

Los responsables del proyecto entraron en crisis al descubrir que la de-manda del servicio superaba las expectativas, la necesidad de incrementar lavelocidad de procesamiento era crítica, pero ¾Cómo se puede hacer eso?

Mediante las actividades de la etapa de control, se recolectó la informa-ción del monitoreo para comparar los KPIs que se plantearon.

Se tiene una distribución de demanda del servicio general cuya tasapromedio de arribo era de λ = 21400/4 = 5350 operaciones por hora. Casicuatro veces superior a lo planeado.

Siguiendo los pasos de la metodología a partir del control, se recalcularonlos parámetros del modelo para mantener un tiempo de respuesta aceptablepara los clientes. Esto fue una tarea que permitió que al segundo día de ope-ración en todas las aduanas del país se logrará despachar sin contratiempos.


El tener un modelo claro que relacione los parámetros del sistema decolas y los KPIs deseados permitió superar el problema inicial. Este es unbene�cio al utilizar como referencia los modelos de líneas de espera en laimplementación de los trámites gubernamentales.

Conclusiones

El diseño de sistemas de información, es una de las áreas de la ingenieríaque no re�eja el formalismo y la objetividad que caracterizan otras áreasde la misma. Si bien existen muchos marcos de referencia como CMMI ymetodologías como el proceso uni�cado (RUP), los problemas que surgenal interactuar con diversas personas, en el levantamiento de requerimientos,indica que algo falta en las metodologías tradicionales. Ya sea por falta deexperiencia al momento de identi�car los requerimientos, o las presiones porterminar rápidamente esta etapa en el proceso de desarrollo, provoca muchosproblemas en el diseño de sistemas de información.

En la metodología sistémica desarrollada en este trabajo de investigación,se toma las fortalezas de SSM para llenar los vacíos que RUP y CMMI tienenen lo que respecta a la parte humana y cultural de los sistemas de trámitesgubernamentales. Los ingenieros de software tradicionalmente tienen proble-mas para el levantamiento efectivo de requerimientos. Muchas veces quedancortos de visión, o solo atienden los deseos de una parte del sistema. Check-land ofrece las herramientas para ampliar y acordar las transformacionesdeseables en los sistemas como un acuerdo entre diversas personas con dife-rentes visiones del problema.

El utilizar una arquitectura de BPM, permite que todos los tramitesgubernamentales se diseñen bajo el enfoque de procesos de negocio. Conello se puede tener mejores diseños de solución, ya que permiten tener la�exibilidad de adaptarse al proceso de negocio que lo rige. Mas aún utilizandolos conceptos de polimor�smo de la teoría general de sistemas, se logró de�nirprocesos de negocio generales que pueden aplicarse a diferentes trámitesgubernamentales.

El combinar las de�niciones de los KPIs con las características de los sis-

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temas de colas, permite controlar las desviaciones de los objetivos planteadosen los sistemas. Con ello el proceso de desarrollo de sistemas de informaciónse ve reforzado por SSM, la arquitectura BPM y los modelos de líneas deespera, logrando una metodología sistémica que atiende los trámites guber-namentales.

En términos de los objetivos de la tesis, se logró el objetivo general aldesarrollarse la metodología en el capitulo 4. Por otra parte, uno de losobjetivos particulares, el que hace mención a las tareas del ciclo de desarrollo,está parcialmente cubierto, ya que las tareas de construcción dependen delos componentes que se utilicen en el sistema de información. Es decir nose detalla el conjunto de tareas en la etapa de construcción (lo cual ocurrecon diversas metodologías de desarrollo). El detallar estas tareas se puedeefectuar si se determinan los componentes que se utilizarán en la arquitecturadel sistema. De hecho se propone como una extensión del trabajo generarespecializaciones de la metodología donde se indiquen los componentes quese utilizarán en la construcción del mismo.

Recomendaciones y trabajos afuturo

En este trabajo se ha analizado el proceso de diseño de sistemas parala atención de trámites y servicios gubernamentales desde una perspectivaintegral. Después de la experiencia de llevar a la práctica esta metodología,surgen oportunidades de mejora así como casos de éxito que deben poten-cializarse.

La Ventanilla Única nació con el propósito de atender el comercio exte-rior, pero los resultados pueden aplicarse al resto de los trámites guberna-mentales. Al tener un organismo independiente, y la exposición de diversasdependencias de gobierno cooperando bajo una misma plataforma, se puededar un mejor servicio a los ciudadanos eliminando los vicios que ocurrenen los trámites actuales, donde la corrupción puede sobrevivir gracias a laopacidad que se tiene.

El caso de éxito del COVE y la digitalización de documentos, muestranque a pesar de un inicio fallido, gracias a la �exibilidad que ofrecen lassoluciones BPM, se puede modi�car el proceso de negocio y dejar que losdetalles de la implementación se cubran con las tecnologías de la informaciónde manera natural.

El futuro de los sistemas debe incluir el conocimiento que ofrecen diversasramas del conocimiento. No es posible desarrollar sistemas donde solo seconsidere la información. La ciencia de sistemas ofrece las herramientas paraintegrar el conocimiento de muchos campos de la ciencia con el propósito degenerar soluciones de alto impacto.

Este trabajo propone una metodología de desarrollo, pero la industriade desarrollo de software necesita otras herramientas para tener proyectosexitosos. Una de las mas importantes es un proceso de estimación. Duranteel desarrollo de la metodología, se indican algunos parámetros que deben serregistrados para este �n. Es decir, este trabajo abre la puerta para generar

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nuevos proyectos de investigación, entre ellos:

Un modelo de estimación basado en los parámetros de medición decada etapa de la metodología. Cuyo objetivo será el de identi�car lasrelaciones que guardan los parámetros registrados para cada aplicaciónde la metodología y el esfuerzo necesario de implementación.

Una especialización de la metodología propuesta para focalizarla enproductos existentes en el mercado. Con ello muchas de las decisionestécnicas se reducen a un conjunto que depende de los productos previa-mente seleccionado. Con ello se pueden tener procesos a mayor detallede especi�cación.

Analizar el modelo M/GX/1, es decir con el tamaño de bloque deservicio variable. Existen muy pocas referencias sobre estos modelos.

Referencias

Y así, del mucho leer y del poco dormir,

se le secó el celebro de manera que vino

a perder el juicio.

Miguel de Cervantes Saavedra

Chaudhry, L. y Templeton, J. A �rst course in bulk queues. Wiley,1983. ISBN 9780471862604.

Checkland, P. Systems Thinking, Systems Practice. John Wiley Sons,LTD, 1981.

Checkland, P. y Poulter. Learning for action: a short de�nitive accountof soft systems methodology . John Wiley, 2006.

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Glosario de términos

Análisis predictivo. Algoritmos aplicados a patrones de información sobreactividades y comportamientos que sirven de base estadísticamenteválida para la predicción de posibles resultados futuros.

Arquitectura orientada a servicios. Una arquitectura de software en laque se empaquetan funciones nuevas y existentes y se proporcionancomo servicios.

Asynchronous Java and XML (AJAX). Una técnica de desarrollo queaumenta la capacidad de respuesta de las páginas web mediante elintercambio de pequeñas cantidades de datos de modo que la páginaweb entera no se tenga que recargar cada vez que el usuario solicita uncambio.

Balance Scorecard (Indicadores de desempeño). Un entorno de tra-bajo para la identi�cación de las métricas empresariales más allá delas medidas �nancieras básicas utilizadas normalmente. Entre los indi-cadores de desempeño se cuentan medidas de clientes, procesos y per-sonas, así como información �nanciera. Vinculan objetivos estratégicosy métricas operacionales.

BAM. Acrónimo de Business Activity Monitoring (supervisión de la activi-dad de negocio), se trata de un software para la supervisión en tiemporeal de los procesos de negocio.

BPEL. Acrónimo de Business Process Execution Language (lenguaje deejecución de procesos de negocio), se trata de un lenguaje XML parala especi�cación de procesos de negocio ejecutables, aplicado principal-mente a la orquestación de los servicios web.

BPM. Acrónimo de Business Process Management (gestión de procesos denegocio), se trata de los métodos, técnicas y herramientas empleados

62

Referencias 63

para diseñar, representar, controlar y analizar procesos de negocio ope-racionales en los que están implicados personas, sistemas, aplicaciones,datos y organizaciones.

BPM Suite (BPMS). Un completo conjunto de software que facilita to-dos los aspectos de la gestión de procesos de negocio como diseño deprocesos, �ujo de trabajo, aplicaciones, integración y supervisión de laactividad para entornos centrados tanto en los sistemas como en el serhumano.

BPMN. Acrónimo de Business Process Modeling Notation (notación decreación de modelos de procesos de negocio), se trata de una notacióngrá�ca estandarizada para representar los procesos de negocio en un�ujo de trabajo, que facilita la mejora de la comunicación y la porta-bilidad de los modelos de proceso.

Cadena de suministro. El sistema de personas, actividades, informacióny recursos que participan en el movimiento de un producto o serviciodel proveedor al cliente.

CAF. Acrónimo de Composite Application Frameworks (entorno de aplica-ciones compuestas), se trata de una plataforma software para el desa-rrollo de aplicaciones e interfaces de usuario basadas en la reutilizaciónmodular y la composición de servicios, lógica, componentes de interfazde usuario y procesos de negocio.

Complejidad. El término generalmente re�ere a dos situaciones bien conc-retas. Por un lado, al conjunto de características de lo que se encuentraconformado por muchos elementos. Y por otro lado, cuando una de-terminada cuestión que se nos presenta, por ejemplo, un ejercicio ouna situación, se caracteriza por su di�cultad y calidad de difícil ycomplicado.

CPI. Acrónimo de Continuous Process Improvement (mejora continua delos procesos), constituye un incesante esfuerzo por descubrir y eliminarlas causas de los problemas en el rendimiento de los procesos de negocioy aumentar la creación de valor y la productividad.

Desarrollo de aplicaciones sin código. Herramientas y técnicas dirigi-das a ensamblar componentes de código, servicios y controles, así co-mo marcos de desarrollo, con la �nalidad de crear nuevas aplicacionesmediante asistentes y formularios.

Referencias 64

DIFOT. Acrónimo de Delivered In-Full and On-Time (entrega completa ya tiempo), se trata de una medida clave del rendimiento de la cadenade suministro, que mide la frecuencia con la que el cliente obtiene loque desea cuando lo desea.

DMAIC. El acrónimo de las cinco fases de la metodología Six Sigma: De-�ne (de�nir), Measure (medir), Analyze (analizar), Improve (mejorar),Control (controlar); se utiliza para resolver problemas de procesos yproblemas de negocio a través de datos y métodos analíticos.

EAI. Acrónimo de Enterprise Application Integration (integración de apli-caciones empresariales), son las herramientas y práctica de vincularaplicaciones y datos informáticos con el �n de conseguir ventajas ope-racionales y empresariales.

E�cacia. Hace referencia a la medida en la que se alcanzan los objetivoseducativos, es decir, es la capacidad del sistema educativo de lograrque una alta proporción de sus destinatarios acceda a la escuela, per-manezca en ella hasta el �nal y egrese alcanzando los objetivos delaprendizaje.

E�ciencia. Se re�ere a la relación existente entre los objetivos educativosalcanzados y los aprendizajes esperados, mediante la utilización óptimade los recursos destinados para ello.

Entorno de procesos. La arquitectura de un proceso extendido o de unconjunto de procesos que permite un conjunto de funciones empresar-iales.

Estándar. Son principios orientadores o guías para evaluar los informes deevaluación y no reglas �jas que se pueden o deben aplicar mecánica-mente; los estándares, por lo general, identi�can prácticas sobre lascuales existen acuerdos o conocimientos generalizados de aceptabili-dad, proponen pautas que re�ejan la mejor práctica vigente o tenden-cia y contienen precauciones y recomendaciones o alertas contra errorespotenciales.

Estrategia. Es un conjunto de acciones plani�cadas sistemáticamente en eltiempo que se llevan a cabo para lograr un determinado �n.

ESB. Acrónimo de Enterprise Service Bus (bus de servicios corporativos),es parte de la categoría de infraestructura de middleware. Un ESB esun elemento de la arquitectura de software que proporciona servicios

Referencias 65

fundamentales para los sistemas de información a través de un motorde mensajería controlado por eventos.

Flujo de trabajo (Work�ow). Un patrón orquestado y repetible de ac-tividad empresarial habilitado por la organización sistemática de re-cursos en procesos que transforman materiales, proporcionan servicioso procesan información.

Flujo de valor. El �ujo de materiales e información que recorre un procesopara entregar a un cliente un producto o servicio.

Gobierno. Un marco para la toma de decisiones y la atribución de respon-sabilidad que produce resultados deseables dentro de la organización.El entorno de gobierno determina el qué, quién y cómo de la toma dedecisiones empresariales.

KPI. Acrónimo de Key Performance Indicators (indicadores clave de desem-peño), es cualquier conjunto de métricas �nancieras y no �nancierasque se pueden utilizar para cuanti�car el rendimiento empresarial. Porejemplo, el tiempo del ciclo de procesos.

Lean. Una metodología de mejora basada en una de�nición de valor cen-trada en el cliente que proporciona ese valor de la manera más efectivaposible, a través de la combinación de la eliminación de los puntos deine�ciencia y un personal motivado y comprometido.

Metodología. Metodología, del griego (metá �más allá� odós �camino� logos�estudio�). Se re�ere a los métodos de investigación que se siguen paraalcanzar una gama de objetivos en una ciencia.

Metodología de Sistemas Suaves. Es una técnica cualitativa, en dondese abordan problemas no estructurados, aunque también se puede aplicaren sistemas estructurados.

Modelización de procesos. Una prescripción representativa de cómo debefuncionar un conjunto de actividades en un �ujo y secuencia con el �nde conseguir con regularidad los resultados deseados.

Orquestación. La organización, coordinación, ejecución y gestión autom-atizadas de aplicaciones, sistemas, integración y servicios informáticoscomplejos.

Optimización de los procesos. La práctica de realizar cambios y ajustesen un proceso con el �n de mejorar su e�ciencia o efectividad.

Referencias 66

Optimización del rendimiento. La práctica de realizar ajustes y cambiosen las actividades y procesos de negocio con la �nalidad de mejorar elrendimiento.

Panel (Dashboard). Una presentación visual que indica el estado de unacompañía o proceso de negocio mediante indicadores clave de desem-peño numérico y grá�co.

Portal. Un entorno software que, a través de una interfaz unitaria facil-itada mediante un navegador web, permite a las personas gestionarinformación y procesos entre sistemas y organizaciones.

Primero mida (Measure First). La práctica de comenzar un proyecto oiniciativa BPMmidiendo en primer lugar el estado actual de un procesode negocio con el �n de establecer una línea de base válida.

Proceso. Un conjunto de actividades, material y/o �ujo de información quetransforma un conjunto de entradas en resultados de�nidos.

Propietario del proceso. El individuo responsable del rendimiento y losrecursos de un proceso, y quien aporta a los proyectos apoyo, recursosy experiencia funcional. El propietario del proceso es responsable deimplementar mejoras en los procesos.

Reglas de negocio. La codi�cación formal de las políticas y acciones em-presariales en prácticas operacionales legales que se extraen del códigode aplicación y se mantienen con independencia del mismo.

Simulación. La creación de modelos por ordenador de una situación hipotéti-ca que se puede analizar para determinar cómo puede funcionar unaaplicación dada de sistemas cuando se implementan.

Sistema. Conjunto de elementos conectados entre sí, que forman un to-do, que muestra propiedades que son propiedades de todo y no solopropiedades de sus partes componentes. Los elementos de un sistemapueden ser conceptos, objetos, sujetos, procesos y estructuras.

Sistema Abierto. Es aquel sistema que intercambia información con suentorno, por lo que es modi�cado y a la vez modi�ca a ese mismocontexto.

Sistemas de Actividad Humana. Son sistemas que describen al ser hu-mano epistemológicamente, a través de lo que hace. Se basan en la

Referencias 67

apreciación de lo que en el mundo real una persona o grupos de per-sonas podrían estar haciendo, es decir, en la intencionalidad que tieneel sistema humano que se observe.

Sistema Cerrado. Sistema que no puede intercambiar energía, materia,información, etc., con su medio ambiente.

Sistema Complejo. No son fáciles de describir dada la cantidad de ele-mentos e interacciones, pero con pericia y tiempo es posible hacerlo.

Sistema dinámico. Representación matemática de un proceso determinís-tico.

Sistema Simple. Tienen pocos elementos e interrelaciones; son posibles dedescribir fácilmente.

Sistema Suave. Es aquel que puede adoptar varios estados, debido a lascondiciones del medio, sin embargo preserva su identidad original apesar de las in�uencias.

Six Sigma. Un conjunto probado de herramientas analíticas, técnicas decontrol de proyectos, métodos de generación de informes y técnicas degestión que se combinan para elaborar mejoras muy importantes en lasolución de problemas y el rendimiento empresarial.

Teoría General de Sistemas. Forma ordenada y cientí�ca de aproximacióny representación del mundo real, y simultáneamente, como una ori-entación hacia una práctica estimulante para formas de trabajo trans-disciplinario. Es el estudio de las propiedades generales de los sistemas,sin tener encuentra su naturaleza física, es una disciplina cientí�ca in-dependiente, cuya tarea consiste en el desarrollo de conceptos funda-mentales generales y un marco conceptual propio para el estudio delcomportamiento de sistemas pertenecientes a los cuatro subdominiosde la ciencia de sistemas.

Tiempo del ciclo. El tiempo total que transcurre desde el momento en quese inicia una tarea, producto o servicio hasta que �naliza.

Transformación. Es la evolución de un sistema hacia un nuevo estado pro-ducida por la in�uencia del ambiente.

TQM. Acrónimo de Total Quality Management (gestión de calidad total),se trata de una estrategia de gestión que integra la conciencia de lacalidad en todas las estructuras y procesos organizativos.

Apéndices

68

El sistema M/EBk /1

Resumen: El sistemaM/GB/1 presenta características que se obser-

varon en trabajos previos de investigación. En este anexo se muestra el

tratamiento al sistemaM/EBK/1 que se eligió para modelar un tramite

gubernamental. En ambos modelos existen B ecuaciones con B incóg-

nitas. En dicho trabajo se eligió la técnica de la cadena embedida de

Markov, sin embargo se utilizan los mismos resultados para obtener las

raíces de los polinomios.

69

El sistema de colas M/E[6]4 /1 en equilibrio

Ing. Antonio Sampayo [email protected]

Dr. Juan de la Cruz Mejia [email protected]

Dr. Oswaldo Morales [email protected]

Resumen En este artıculo se presenta el sistema

M/E[6]4 /1 en el estado de equilibrio. Utilizando la

tecnica de la cadena embebida de Markov se ob-tienen ecuaciones que describen el sistema y conellas la longuitud promedio de la fila y el tiempopromedio de espera.

Palabras clave Sistema dinamico, colas, cadena em-bebida de Markov.

Abstract This article presents the system M/E[6]4 /1

in the state of equilibrium. Using the technique ofembedded Markov chain equations are obtaineddescribing the system and with them the ave-rage longitude of the line and the average waitingtime.

Keywords Dynamic system, queues, embeddedMarkov chain.

I. Introduccion

Los sistemas de colas se denotan utilizando la no-tacion de Kendall [1] con un identificador compuestopor tres elementos: A/B/c. Donde, A representa la fun-cion que describe el flujo de arribo al sistema, B la fun-cion que describe el tiempo de servicio y c el numero

de servidores del sistema. Para el caso de M/E[6]4 /1, se

tiene un canal de servicio, la distribucion del tiempode arribo obedece a una funcion de Poisson y la dis-tribucion del tiempo de servicio se rige por una funcionErlangiana de cuatro fases donde se inicia la atencionen bloques de seis elementos.

Este modelo surgio de un trabajo previo de analisissobre un tramite gubernamental. El objetivo del pre-sente artıculo es encontrar las caracterısticas del sis-tema en el equilibrio. Entre las propiedades de interesse busca la longitud promedio de la fila y el tiempopromedio de atencion.

Entre los parametros obtenidos por el analisis alsistema, que serviran de partida para del desarrollo de

la solucion, se tienen los siguientes:

λ = 0.30435clientes

minuto

ρ = 0.86tasa promedio de arribo

tasa promedio de servicio

= Intensidad de trafico

(1)

Con ellos es posible obtener un modelo que descri-ba el sistema en el estado de equilibrio, utilizando lastecnicas disponibles para modelos mas generales comoel M/G/1. Donde G representa una funcion general deltiempo de servicio, no necesariamente markoviana.

II. Desarrollo

En este apartado se describe el proceso realizadopara obtener las caracterısticas del sistema en el estado

estable o de equilibrio.Para ello, el sistema M/E[6]4 /1,

se modelo mediante una cadena de Markov embedi-da, una tecnica utilizada en los sistemas mas generalesM/G/1 [3].

La cadena embebida de Markov

Sean las probabilidades de transicion rij las cualesindican la probabilidad condicional que el siguiente es-tado sea Ej( que existan j clientes en el sistema esdecir la suma de las personas que estan siendo aten-didas y las que estan esperando ), dado que el estadoactual sea Ei. Sea πj (j = 0. 1. . . . ) la probabilidad deestar en el estado Ej antes de que el servicio inicie.Por lo tanto πj es obtenido multiplicando πi por rij ysumando sobre i, esto es:

πj =∞∑

i=0

πirij (2)

Para encontrar las caracterısticas del modelo sea:

a(t) =(λt)ne−λt

n!n = 0. 1. 2. . . . (3)

1

b(t) =µk

Γ(k)tk−1e−µt 0 ≤ t ≤ ∞ (4)

donde a(t) describe la funcion de masa de probabili-dad de llegada de n clientes durante cualquier intervalode servicio t, y b(t) describe la funcion de densidad deprobabilidad del tiempo de servicio.

Asumiendo que los tiempos de servicio estan inde-pendientemente distribuidos. Entonces la probabilidadde tener n llegadas durante un tiempo de servicio es:

kn =1

n!

∫ ∞

0

e−λt(λt)nµk

Γ(k)tk−1e−µtdt (5)

Multiplicando la ecuacion 2 por zj y sumando so-bre j, obtenemos la funcion generatriz de probabilidad:

P (z) ≡∞∑

j=0

πjzj =

∞∑

j=0

zj∞∑

i=0

πirij (6)

Como las unidades son atendidas en bloques de s omenos, en este caso s = 6, un cambio de i a j unidadesen el sistema es obtenido ya sea por:

i ≤ s− 1 Atender i unidades en el bloque y recibir junidades de arribo.

i ≥ s Teniendo s unidades en servicio y las restantesi−s esperando con las j−(i−s) nuevas unidadesque arribaron para dar el total de j

i > j + s Entonces rij = 0, debido a que si incluso sunidades son atendidas es imposible reducir elnumero a j

Resumiendo

rij =kj 0 ≤ i ≤ s− 1

rij =kj−(i−s) j + s ≥ i ≥ srij =0 i > j + s

(7)

Tal como se muestra en la figura 1:

i.j 0 1 ... s−1 s s+1 ... s+k s+k+1 ...0 k0 k1 ... ks−1 ks ks+1 ... ks+k ks+k+1 ...1 k0 k1 ... ks−1 ks ks+1 ... ks+k ks+k+1 ...... k0 k1 ... ks−1 ks ks+1 ... ks+k ks+k+1 ...s−1 k0 k1 ... ks−1 ks ks+1 ... ks+k ks+k+1 ...s k0 k1 ... ks−1 ks ks+1 ... ks+k ks+k+1 ...s+1 0 k0 ... ks−2 ks−1 ks ... ks+k−1 ks+k ...s+2 0 0 ... ks−3 ks−2 ks−1 ... ks+k−2 ks+k−1 ...... 0 0 ... ... ... ... ... ... ... ...s+k 0 0 ... ks−k−1 ks−k ks−k+1 ... ks ks+1 ...s+k+1 0 0 ... ks−k−2 ks−k−1 ks−k ... ks−1 ks ...... 0 0 ... ... ... ... ... ... ... ...

Figura 1: Matriz de transicionesFuente: Elaboracion Propia

Combinado este resultado con la ecuacion 6, se ob-tiene:

P (z) =∞∑

j=0

zj(s−1∑

i=0

πiki +

j+s∑

i=s

πikj−i+s +∞∑

i=j+s+1

(0)πi)

P (z) =∞∑

j=0

zj(s−1∑

i=0

πikj +

j+s∑

i=s

πikj−i+s)

=∞∑

j=0

zjs−1∑

i=0

πikj +∞∑

j=0

zjj+s∑

i=s

πikj−i+s

= K(z)s−1∑

i=0

πi

+∞∑

j=0

zj(πskj + πs+1kj−1 + · · ·+ πs+jk0)

Los terminos πskj +πs+1kj−1 + · · ·+πs+jk0 son laconvolucion de dos secuencias, por lo tanto se puedeutilizar el producto del las funciones que las generan.La funcion que genera la secuencia kj es K(z) y la fun-cion que genera πs+j se puede escribir cambiando losındices de la sumatoria:

∞∑

j=0

πj+szj =

∞∑

i=s

πizi−s

P (z) =K(z)

s−1∑

i=0

πi

+

∞∑

j=0

zj(πskj + πs+1kj−1 + · · ·+ πs+jk0)

=K(z)

s−1∑

i=0

πi

+ z−s∞∑

j=0

zj(π0kj + π1kj−1 + · · ·+ πjk0)

−∞∑

j=0

zjs−1∑

i=0

zi−skjπi

En el ultimo paso se resto el termino que falta en lasumatoria

∑∞j=0 z

j∑ji=0 z

i−skjπi, que es precisamente

2

los ındices de∑s−1i=0

P (z) = K(z)s−1∑

i=0

πi + z−s∞∑

j=0

j∑

i=0

zjπikj−i

−∞∑

j=0

s−1∑

i=0

zj−s+ikjπi

= K(z)

s−1∑

i=0

πi + z−s∞∑

j=0

j∑

i=0

zj−iziπikj−i

− z−s∞∑

j=0

zjkj

s−1∑

i=0

πi(zi)

= K(z)s−1∑

i=0

πi + z−sK(z)P (z)

− z−sK(z)s−1∑

i=0

πi(zi)

= z−sK(z)

s−1∑

i=0

πi(zs) + z−sK(z)P (z)

− z−sK(z)

s−1∑

i=0

πi(zi)

= z−sK(z)P (z) + z−sK(z)s−1∑

i=0

πi(zs − zi)

= K(z)z−s[P (z) +s−1∑

i=0

πi(zs − zi)]

Resolviendo para P (z)

P (z) =

∑s−1i=0 πi(z

s − zi)zs/K(z)− 1

(8)

En esta ultima expresion se reconoce a K(z) comola funcion generatriz de kn, que representa la probabi-lidad de tener n llegadas durante un tiempo de servicio.

K(z) =∞∑

n=0

knzn

=∞∑

n=0

zn1

n!

∫ ∞

0

e−λt(λt)nµk

Γ(k)tk−1e−µtdt

=

∫ ∞

0

∞∑

n=0

(zλt)n

n!e−λt

µk


=

∫ ∞

0

ezλte−λtµk


=

∫ ∞

0

e−(λ−zλ)tµk


=

∫ ∞

0

e−[λ(1−z)]tµk


≡β[λ(1− z)]

(9)

Donde β(z) es la transformada de Laplace-Stieltjesde la distribucion de tiempo del servicio.

Calculando la transformada de Laplace-Stieltjespara el tiempo de servicio con funcion de densidad Er-langiana de k fases se obtiene:

β(z) , E[e−zX ] =

∫ ∞

0

e−ztµk


=µk

(µ+ z)k

(10)

Entonces al evaluar la transformada de Laplace-Stieltjes en λ(1− z)

β(λ(1− z)) =µk

(µ+ (λ(1− z)))k (11)

Utilizando el concepto de intensidad de trafico de-notado por ρ , que para el sistema que se analiza es:

ρ ≡ λk

µs(12)

Donde kµ es el tiempo promedio de uso del servicio.

Finalmente K(z) esta dada por:

K(z) =µk

(µ+ λ(1− z))k

=[µ

µ+ λ(1− z) ]k

=[1 +λ(1− z)

µ]−k

=[1 +ρs(1− z)

k]−k

(13)

Resolver el polinomio

El siguiente paso es encontrar los ceros del poli-nomio para obtener la funcion de P (z) y con ella calcu-lar la longitud media de la cola. Para ello se debe tomarencuenta que las probabilidades π0. . . . . πs−1 deben sertales que P (z) converga dentro del circulo unitario (|z| ≤ 1 )

P (z) =

∑s−1i=0 πi(z

s − zi)zs/K(z)− 1

(14)

Primero se debe encontrar los ceros del denomi-nador:

zs/K(z)− 1 (15)

zs[1 +ρs(1− z)

k]k − 1 (16)

Recordando los parametros del sistema k = 4 ys = 6, y escribiendo a = sρ

k y b = 1 + a

3

z6[1 + a− az]4 − 1

z6[b− az]4 − 1

z6[b4 + 4b3(−az) + 6b2(−az)2 + 4b(−az)3 + (−az)4]− 1

z6[z4(a4) + z3(−4ba3) + z2(6a2b2) + z[−4ab3] + b4]− 1

z10(a4) + z9(−4ba3) + z8(6a2b2) + z7[−4ab3] + z6b4 − 1

Se llega a un polinomio de orden 10, en donde seconocen los valores de todos los coeficientes. De dichopolinomio se obtienen las siguientes raices:

z =

−0.48866 + 0.00000i−0.30937− 0.40541i−0.30937 + 0.40541i0.17311− 0.56594i0.17311 + 0.56594i1.00000 + 0.00000i1.12560 + 0.00000i1.84358− 0.29429i1.84358 + 0.29429i2.03786 + 0.00000i

Se puede observar que existen s−1 ceros en |z| < 1que son los que interesan para mantener ρ < 1. Can-celando estos ceros con los ceros del numerador, paramantener a P (z) analıtica dentro del circulo unitario,se puede escribir P (z) como:

P (z) =A

∏s+k−1j=s (zj − z)

(17)

Donde A es una constante de proporcionalidad.Utilizando P (1) = 1 para asegurar que P (z) convergeen |z| < 1 [2] se obtiene:

P (z) =

s+k−1∏

j=s

zj − 1

zj − z(18)

El cual puede desarrollarse en en fracciones par-ciales:

P (z) =

s+k−1∏

j=s

zj − 1

zj − zs+k−1∑

j=s

Ajzj − z

(19)

Donde:

Aj =k∏

n=1;n 6=j

zn − 1

zn − zj(20)

Con esta informacion es posible calcular algunas delas caracterısticas del sistema, entre ellas la longuitud

promedio de la fila. Para ello partiendo de la funciongeneratriz:

P (z) =s+k−1∏

j=s

zj − 1

zj − z(21)

Se calcula la funcion generatriz de momentos [4];

M(θ) =

s+k−1∏

j=s

zj − 1

zj − eθ(22)

γ(θ) = lnM(θ) =

s+k−1∑

j=s

lnzj − 1

zj − eθ(23)

dγ(θ)

dθ=

s+k−1∑

j=s

zj − eθzj − 1

(zj − 1)(zj − eθ)−2(eθ) (24)

Y al evaluar en θ = 0 se obtiene la longuitud prome-dio de la fila.

L =dγ(θ)

dθ

∣∣∣θ=0

=

s+k−1∑

j=s

1

zj − 1(25)

III. Resultados

Al aplicar los datos del modelo, se calcula la lon-guitud promedio de la fila como:

L = 11.039 (26)

Otro resultado se puede calcular utilizando el teore-ma de Little [3], el cual indica que el numero promediode clientes en el sistema es igual a la tasa promedio dearribo por el tiempo promedio invertido en el sistema.

De esta forma con un λ = 0.30435 clientes por mi-nuto, se tiene un tiempo de espera promedio de 36.27minutos.

IV. Conclusion

Existen diversas tecnicas para resolver los sistemasM/G/1, en este artıculo se opto por la cadena embe-bida de Markov. Durante el desarrollo de la soluciondel sistema M/E

[6]4 /1 se observa que puede aplicarse

la misma solucion para k y s variables, es decir diver-sas fases de Erlang y distintos valores del tamano delbloque de atencion. El problema se resume a encontrarlos ceros del polinomio resultante.

Como en otros sistemas, el estudio del modelomatematico genera informacion que puede utilizarseen el sistema real. En este caso si se planea tener unasala de espera ya se tiene una pauta del numero depersonas en promedio que la ocuparan.

4

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5

�¾Qué te parece desto, Sancho? � Dijo Don Quijote �

Bien podrán los encantadores quitarme la ventura,

pero el esfuerzo y el ánimo, será imposible.

Segunda parte del Ingenioso Caballero

Don Quijote de la Mancha

Miguel de Cervantes

�Buena está � dijo Sancho �; fírmela vuestra merced.

�No es menester �rmarla � dijo Don Quijote�,

sino solamente poner mi rúbrica.

Primera parte del Ingenioso Caballero

Don Quijote de la Mancha

Miguel de Cervantes

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