C&T13.book Page 111 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
Projeto para Construção
de Aplicativo Estatístico
para Análises Descritivas:
Sistema de Análises
Descritivas – SIAD
Project for Estatistical Aplicative Construction to Descriptives
Analysis: Descripitives Analysis System – SIAD
ANGELA M. C. JORGE CORRÊA
ALEX DE ALMEIDA NEVES
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
FRANCISCO BACCARIN
MARIANGELA DE CAMPOS
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
VALÉRIA M. D’AREZZO ZÍLIO
MILENE CRISTINA RUGAI
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
Faculdade de Ciência e Tecnologia da Informação – UNIMEP
[email protected]
RESUMO – Em função da integração da Informática com a Estatística, é possível tornar várias análises empíricas de dados
mais ágeis e seguras, de tal forma que essa integração colabore, qualitativamente, para o desenvolvimento de pesquisas em
diferentes áreas do saber. Este estudo tem por objetivo detalhar a documentação de um projeto para construção de um Sistema de Análises Descritivas, denominado SIAD, que fornece a usuários leigos em informática recursos para o desenvolvimento de pesquisas científicas que necessitem de metodologias estatísticas descritivas. Para a definição e documentação
desse projeto utilizou-se a metodologia estruturada. Com a finalidade de facilitar a compreensão e identificação de cada
processo, foram construídos diagramas de fluxo de dados e processos em vários níveis de detalhamento, além de miniespecificações, definições de layout de arquivos e outras ferramentas necessárias para a construção do aplicativo. O principal
resultado deste estudo é a elaboração de documentação do SIAD, com todas as especificações e detalhamentos necessários.
Palavras-chave: estatística descritiva – aplicativo estatístico – análise de sistemas – projeto de sistemas – documentação.
ABSTRACT – Computing and Statistics integration allows to make the empirics analysis of data more agile and safe, collaborating qualitatively, for the research development in different knowledge areas. This study aims to elaborate the documentation of a project for the construction of a Descriptive Analysis System, called SIAD, that offers to lay users who need
descriptive statistics methods, computing resources for the development of scientific researches. For the definition and
documentation of the project it was made use of the Structure Method. Diagrams of data flow and processes in several
detail levels were built, with the purpose of faciliting the comprehension and identification of each process, apart from little specifications, files layout definition and others necessaries tools for the aplicative construction. The principal result of
this study is the documentation of SIAD, with all the specifications and details.
Keywords: descriptive statistic – statistical aplicative – systems analysis – systems project – documentation.
REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • 13
111
C&T13.book Page 112 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
Introdução
M
uitas pesquisas científicas necessitam de uma fundamentação metodológica que envolva a análise
empírica de dados, a qual pode ser realizada com o apoio de métodos e técnicas estatísticas descritivas. Em função da integração da Informática com a Estatística, é possível tornar essas análises mais
ágeis e seguras, de tal forma que essa integração colabore, qualitativamente, para o desenvolvimento de pesquisas em diferentes áreas do saber, inclusive naquelas voltadas a dar subsídios à construção dos projetos
pedagógicos dos cursos na UNIMEP ou mesmo ao processo de inovação curricular. Registre-se que vários cursos da instituição estão ou estarão atuando nesse processo, no bojo da Política Acadêmica da Universidade,
buscando o aprimoramento do processo de ensino. Ressalte-se que a Política Acadêmica da UNIMEP, aprovada em 1992, é a atual peça normativa das práticas acadêmico-administrativas da Instituição e que, no
momento atual vivenciado pela Universidade, são construídos os Projetos Pedagógicos dos cursos, estabelecidas as bases para os Processos de Inovação Curricular e concretizada a prática de pesquisa científica, que
apresenta um crescimento quantitativo e qualitativo.
Nesse contexto, este estudo se destina a elaborar um projeto para a construção de um aplicativo estatístico, denominado Sistema de Análises Descritivas (SIAD), por constituir ferramenta para apoiar pesquisas e
estudos em diferentes áreas do conhecimento que, em sua construção metodológica, necessitem de coleta de
informações e elaboração de Análises Estatísticas Descritivas e Inferências Não-paramétricas, bem como por
facilitar o processo de sistematização de informações para a avaliação dos cursos e Inovação Curricular na UNIMEP. Dessa forma, o SIAD é o embasamento teórico conceitual necessário para a construção de um software
que permita análises estatísticas descritivas e que seja amigável e de fácil utilização por um usuário leigo.
Metodologia
A construção do projeto se deu em várias fases. Inicialmente realizou-se revisão bibliográfica de conceitos de Estatística,1 com o intuito de identificar os métodos necessários para estudo dos estimadores e distribuições que compõem o SIAD. A seguir foram feitos estudos bibliográficos de Análise de Sistemas,2 que
permitiram selecionar a metodologia adequada para a elaboração de tal projeto. Efetuou-se, então, a avaliação dos softwares estatísticos disponíveis no Núcleo de Computação da UNIMEP (Microsoft Excel 5.0 for
Windows e Statgraphics 5.0 for DOS), com o propósito de identificar os seus recursos de Estatística Descritiva e Não-paramétrica. Realizou-se também a avaliação desses softwares quanto à forma de utilização e apresentação para o usuário, com o objetivo de verificar sua amigabilidade.
Para finalizar a fase de levantamento de dados do sistema, buscando definir melhor suas características,
peculiaridades e abrangência, realizaram-se entrevistas com futuros usuários do SIAD, durante as quais foram
registradas e incorporadas sugestões ao projeto. A principal delas é a inclusão, além dos módulos já previstos
inicialmente, de um módulo para a geração de amostragem estratificada.
A metodologia adotada para definição e documentação de todas as etapas do projeto foi a metodologia
estruturada, constituída de técnicas estruturadas orientadas a dados e a processos que representam a integração dos dados com os procedimentos do sistema (Yourdon, 1992). Dessa forma, combinando abordagens e
técnicas, definiu-se a metodologia do ambiente do software com a construção dos diagramas de fluxos de
dados e processos, em vários níveis de detalhamento, visando melhor compreensão e identificação de cada
processo necessário para a especificação do ambiente de desenvolvimento do SIAD.
Para a construção dos diagramas foi utilizada a ferramenta CASE3-System Architect, disponível no
Núcleo de Computação da UNIMEP, que garante a integridade entre os vários diagramas gerados.
1 Ver, entre outros, BUSSAB & MORETTIN (1991), COCHRAN (1965), DE FRANCISCO (1993) e FONSECA & MARTINS (1993).
2 Conforme GANE & SARSON (1983), YOURDON (1992), MARTIN & MAcCLURE (1991) e outros.
3 Computing aided software engineering (engenharia de software auxiliada por computador).
112
Junho • 1999
C&T13.book Page 113 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
Resultados e discussões
Os levantamentos teóricos efetuados na fase inicial deste estudo geraram material de consulta relevante para apoio ao ensino. Trata-se de um texto que
apresenta revisões de conceitos básicos da Estatística
Descritiva, Não-paramétrica e Análise de Sistemas, o
qual está sendo utilizado para consulta pelos alunos
dos cursos de graduação da UNIMEP. O principal
resultado desta pesquisa foi o desenvolvimento de um
conjunto de atividades relacionadas ao projeto do sistema-SIAD, desde a sua concepção até a sua implantação. Observa-se que essas atividades constituem a
documentação detalhada do ciclo de vida do sistema.
Utilizando-se a metodologia estruturada, cada
uma das fases do sistema foi amplamente discutida e
documentada, sendo representada na forma de diagramas, miniespecificações, layouts e outras técnicas
para compreensão e construção do SIAD.
O primeiro diagrama desenvolvido foi o
Macro Fluxo (ver fig. 1), utilizado com o objetivo
de apresentar uma visão geral do sistema no que diz
respeito às entradas de dados, procedimentos a
serem executados, arquivos necessários para o
armazenamento das informações e a saída dos resultados desejados, apresentando, como o próprio
nome sugere, uma visão macro do sistema
Fig. 1. Macro Fluxo do SIAD.
O segundo diagrama construído foi o Diagrama de Fluxo de Dados (DFD), responsável pelo
detalhamento das relações entre processos e fluxo de
dados, descrevendo a transformação de entradas em
saídas (ver fig. 2). É a principal ferramenta de modelagem da análise estruturada, sendo usada para dividir o sistema em uma hierarquia de processos.
REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • 13
O detalhamento dos diagramas foi realizado
segundo a técnica top-down, para mostrar os detalhes
de cada processo do sistema. Nos níveis inferiores, os
processos de níveis mais elevados são explodidos de
modo a mostrar que processos mais detalhados e
fluxo de dados estão envolvidos em um único processo (Pressman, 1987).
113
114
USUÁRIO
D5 a D9
P1
Dados amostrais
Código da pesquisa
Nº da amostra e
demais campos
Atualizar
dados de
amostras
P3
D1
Lista de amostra
Código da pesquisa
Tabela c2
Pesquisa
Dados amostrais
Código da pesquisa, tipo de consulta e dados p/ consulta
Código da pesquisa, tipo de cálculo e variáveis p/ cálculo
D1
Valores do c2
Propriedades
da pesquisa
Realizar
Cálculos
P4
Código da pesquisa
Nome das variáveis
D3 Dados amostrais
D4
Código da pesquisa
Nome do arquivo de amostras
Nº da amostra e
demais campos
Dados amostrais
Pesquisa
Tipo Amostra
Código da pesquisa
Característica da amostra
D2
Nome do arquivo de amostras
Gerar e gravar
amostras e
estrutura
de arquivo
P2
Dados da amostra
Exclusão do registro
Exclusão do registro
Dados da pesquisa/pesquisador
Resultados de Cálculos
Valor do percentil
Valores de teste do c2
Valores de regressão
Tabela/Gráficos
Valores de
medidas
D9
D8
D7
D6
D5
Percentil
Teste c2
Regressão
Tabela/Gráfico
Índices
Valores de
teste do c2
Valor do
percentil
Valores de regressão
Tabela/Gráficos
Valores de
medidas
P5
Consultar
Dados
Para melhor entendimento, apresenta-se o
DFD nível 0 elaborado para o SIAD, conforme
Listagem da amostra
Dados da Estrutura da amostra
e Código da Pesquisa
Confirmação de listagem
D3 Dados amostrais
Exclusão do arq.
de amostras
Manter
pesquisa/tipo
Exclusão da pesquisa e/ou tipo de amostra
de amostra
Dados da amostra, pesquisa e pesquisador
D
Exclusão dos registros
relacionados
Resultados de Consultas
C&T13.book Page 114 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
figura 2, e, em seqüência, alguns exemplos dos
DFDs níveis 1 e 2 (ver fig. 3 e 4).
Fig. 2. DFD – nível 0 do SIAD.
Junho • 1999
C&T13.book Page 115 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
2. Gerar e gravar amostras e estrutura de arquivo
Código da pesquisa
Características da amostra
Código da pesquisa
D2
Tipo Amostra
D1
Pesquisa
Nome do arquivo de amostras
USUÁRIO
Dados da Estrutura da
Amostra e Código da Pesquisa
Código
da
Pesquisa
P2.1
D3
P2.3
Gerar
amostras
Criar Estruturas
de arquivo
Estrutura
do arquivo
P2.2
Código da Pesquisa
Emitir listagem
de amostras
Lista de amostra
Nº das amostras
Dados amostrais
Confirmação de listagem
Listagem de amostras
Fig. 3. DFD nível 1 do processo 2 – Gerar e gravar amostras e estrutura de arquivo.
2.2. Gerar amostra
Confirmação de listagem
USUÁRIO
Tipo e demais
características
da amostra
P2.1
Criar Estruturas
de arquivo
Código da pesquisa
Código da pesquisa
D2
Número das amostras
Lista de amostras
D3 Dados amostrais
P2.2.1
Verificar tipo
da amostra
Tipo Amostra
P2.2.2
Gerar amostra
aleatória
Tipo e demais
características
da amostra
Tipo e demais
características
de amostra
P2.2.3
Gerar amostra
sistemática
Lista de amostras
Confirmação de listagem
P2.3
Número das amostra
Emitir listagem
de amostra
Fig. 4. DEF nível 2 do processo 2.2 – Gerar amostras.
O DFD apresenta de forma clara e objetiva a seqüência de ações e procedimentos, porém não contém o detalhamento do relacionamento entre os
vários depósitos de dados (arquivos), necessários ao
projeto do banco de dados essencial para a implemen-
REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • 13
tação do sistema. Assim, embora o DFD seja ferramenta útil para a modelagem do sistema, ele enfatiza
somente um aspecto fundamental: as funções do sistema. Como decorrência, para a representação dos dados é necessário utilizar outro diagrama, o Diagrama
115
C&T13.book Page 116 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
Entidade Relacionamento (DER). Responsável pelo
detalhamento das relações entre os vários arquivos do
sistema, esse DER possui dois importantes componentes: entidades que representam os agrupamentos
de dados com as mesmas características (arquivos) e
relacionamentos que representam os elos de ligações
entre os grupos de dados. O DER construído para o
SIAD está na figura 5.
Fig. 5. DER do SIAD.
Ressalte-se que a especificação de um sistema
deve ser cuidadosamente elaborada, para evitar atrasos
e erros dispendiosos na fase de seu desenvolvimento.
Dessa forma, além da descrição gráfica, que evidencia
a decomposição lógica de modelo top-down, a análise
estruturada prevê a elaboração de miniespecificações e
layout de arquivos.
Com o objetivo de auxiliar o entendimento
do DFD, as miniespecificações que estão na documentação do SIAD descrevem detalhadamente
todos os processos do sistema. Trata-se de descrições
seqüenciais de todas as etapas de cada processo, que
complementam a representação gráfica, registrada
de forma geral, no DFD.
Os layouts de arquivos elaborados para o
SIAD descrevem em detalhes os atributos de todos
os arquivos que constituem o DER quanto à descrição, ao tipo de dado, tamanho, relacionamento e
obrigatoriedade de preenchimento.
O presente estudo em sua fase final apresentou,
além da documentação do projeto, a indicação do
software de desenvolvimento e o ambiente operacio-
116
nal para a fase de implementação, teste e validação do
SIAD. A linguagem de programação sugerida foi Microsoft Visual Basic, por possuir bons recursos visuais
e gráficos através das várias Bibliotecas de Ligação Dinâmica, as chamadas Dynamic Link Libraries (DLLs),
úteis no desenvolvimento do software. Além disso, o
Microsoft Visual Basic apresenta melhor compatibilidade/portabilidade com outros softwares utilizados
no ambiente Microsoft Windows, possibilitando ao
usuário gerar tabelas ou gráficos no software estatístico e posteriormente transferi-los para outros softwares no mesmo ambiente.
Assim, o SIAD deverá utilizar o ambiente
Microsoft Windows, por este ser amigável e de fácil
utilização, além de dispor de várias ferramentas de
apoio para o desenvolvimento do sistema. Já o
banco de dados a ser utilizado poderá ser o Microsoft Access ou o dBASE, visto que o Microsoft Visual
Basic pode armazenar e acessar dados nesses dois
formatos e que a quantidade de dados a serem gerados e manipulados pelo software será relativamente
pequena. Não será necessário, portanto, utilizar um
Junho • 1999
C&T13.book Page 117 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
sistema gerenciador de banco de dados (SGBD)
mais abrangente.
Conclusão
O principal resultado deste estudo é a documentação detalhada do Sistema de Análises Descritivas, que tem por objetivo subsidiar análises estatísticas
descritivas, de forma segura e amigável. Essa documentação, além de seus aspectos técnicos, inclui
indicação quanto à forma de implementação e operacionalização do sistema. Registre-se que este
estudo e a sua documentação estão subsidiando a
construção do SIAD, através de projeto aprovado
pelo FAPIC-UNIMEP/PIBIC-CNPq, para 1998/99,
específico para as fases de implementação, teste e
validação do sistema, envolvendo quatro estudantes
do curso de Análise de Sistemas-UNIMEP em atividades de iniciação científica.
É possível concluir que este estudo permitiu
aos alunos a iniciação em pesquisas científicas e um
melhor aprendizado e integração em conteúdos
relacionados à Análise de Sistemas e Estatística.
Além desse aspecto, este trabalho está contribuindo para a efetiva integração ensino-pesquisa no
Curso de Análise de Sistemas da UNIMEP, tanto no
decorrer da fase de elaboração do projeto do SIAD
aqui relatado, como na fase posterior de implementação, teste e validação do sistema.
Referências Bibliográficas
BUSSAB, Wilton O. & MORETTIN, Pedro. A. Estatística Básica. 4ª ed., São Paulo: Atual, 1991.
COCHRAN, William G. Técnicas de Amostragem. Trad. Fernando A.M. Barbosa, Rio de Janeiro: Fundo de
Cultura, 1965.
DE FRANCISCO, Walter. Estatística: síntese da teoria. São Paulo: Atlas, 1982.
______________. Estatística Básica. Piracicaba: Editora UNIMEP, 1993.
FONSECA, Jairo S. & MARTINS, Gilberto A. Curso de Estatística. 4ª ed., São Paulo: Atlas, 1993.
GANE, Chris & SARSON, Trish. Análise Estruturada de Sistemas. Trad. Gerry E. Tompkins. Rio de Janeiro:
LTC, 1983.
GIL, Antônio C. Técnicas de Pesquisa em Economia. 2ª ed. São Paulo: Atlas, 1995.
MARTIN, James & MAcCLURE, Carma. Técnicas Estruturadas e Case. Trad. Lúcia F. Silva, São Paulo:
Makron Books, 1991.
PRESSMAN, Roger S. Software Engineering – A Practitioner’s Approach. 2nd edition, Singapore: MacGrawHill International Editions, 1987.
TOLEDO, Gilberto M. & OVALLE, Ivens. Estatística Básica. 2ª ed., São Paulo: Atlas, 1982.
VIEIRA, Sônia & HOFFMANN, Rodolfo. Elementos de Estatística. São Paulo: Atlas, 1986.
VIEIRA, Sônia & WADA, Ronaldo. O que é Estatística. 3ª ed., São Paulo: Brasiliense, 1991.
YOURDON, Edward. Análise Estruturada Moderna. Trad. Dalton C. de Alencar. 3ª ed., Rio de Janeiro:
Campus, 1992.
REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA • 13
117
C&T13.book Page 118 Thursday, September 11, 2003 2:25 PM
118
Junho • 1999