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Infrastrutture Informative e Sistemi Operativi: Concepto, Funzionamento e Importanza, Appunti di Elementi di Informatica

L'infrastruttura dei sistemi informativi moderni, composta da hardware, software, reti di comunicazione e dati. Verranno descritti i mainframe, la memoria primaria e secondaria, il ruolo del sistema operativo e i suoi componenti, tra cui il software utility. Saranno inoltre trattate le funzioni comuni di un sistema operativo e l'importanza dell'interfaccia utente grafica. Inoltre, verranno introdotti concetti come il database, le operazioni logiche e l'implementazione e l'operatività dei sistemi.

Tipologia: Appunti

2012/2013

Caricato il 01/02/2013

simone.tosto.121
simone.tosto.121 🇮🇹

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CAPITOLO 2
2.1 L’ infrastruttura dei sistemi informativi
Oggi le attività economiche si basano su complesse infrastrutture di sistemi informativi composte
da hardware, software, reti di comunicazione e dati, necessarie per supportare i processi aziendali e
le strategie competitive.
L’ infrastruttura ei sistemi informativi d un’organizzazione moderna comprende: hardware,
software, reti di comunicazione e dati.
In base alle esigenze elaborative, persone e organizzazioni possono scegliere tra diversi tipi di
computer.
I computer si classificano in base a capacità elaborativa e software di sistema utilizzato. Le quattro
classi di computer sono:
Supercomputer, che è il tipo più costoso e potente, per cui viene utilizzato soprattutto come
ausilio per risolvere problemi scientifici complessi. Grazie alla rapidità di elaborazione delle
informazioni, vengono prevalentemente utilizzati da organizzazioni di vaste dimensioni
coinvolte in ricerche complesse e nell’elaborazione di enormi quantità di numeri e dati.
Mainframe, utilizzato principalmente come sistema informativo centrale per enti governativi
o grandi aziende. Una delle funzionalità più rilevanti è la capacità di gestire
simultaneamente le richieste di elaborazione di centinaia di utenti. I mainframe sono
solitamente incompatibili tra loro e richiedono specifiche soluzioni di integrazione per
scambiare dati e informazioni con altri sistemi.
I midrange, o minicomputer, che offrono prestazioni inferiori rispetto ai mainframe e
vengono utilizzati tipicamente per applicazioni di progettazione e per aziende di medie
dimensioni. I minicomputer son la soluzione più adeguata alle necessità degli ambienti
aziendali dove occorre potenza elaborativa per consentire ai dipendenti di scambiare
informazioni, condividere dati e periferiche.
Microcomputer, utilizzato come personal computer, anche collegato a computer più grandi
o altri PC in una rete.
Fanno parte della categoria dei microcomputer anche:
I computer portatili (laptop o notebook), dotati di tutte le funzionalità dei computer
desktop e alimentabili a batteria. I netbook sono un tipo particolare di laptop “In
miniatura”
I tablet PC, che sono una nuova categoria di computer portatili in evoluzione, con
uno schermo touch-screen di dimensioni variabili
Gli ebook reader, ovvero dispositivi pensati per la lettura di libri e documenti digitali
I PDA, chiamati anche palmari, ovvero computer di dimensioni contenute che negli
anni si sono arricchiti di funzioni sempre più evolute.
I microcontroller, che sono piccoli microprocessori specializzati installati all’ interno
di apparecchi “intelligenti”
I network computer, che si identificano per la configurazione minima in termini di
memoria, processore e disco fisso, poiché sono utilizzati soprattutto collegati a una
rete.
2.2 L’ infrastruttura hardware
Hardware = insieme delle componenti tangibili degli elaboratori.
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CAPITOLO 2

2.1 L’ infrastruttura dei sistemi informativi

Oggi le attività economiche si basano su complesse infrastrutture di sistemi informativi composte

da hardware, software, reti di comunicazione e dati, necessarie per supportare i processi aziendali e

le strategie competitive.

L’ infrastruttura ei sistemi informativi d un’organizzazione moderna comprende: hardware,

software, reti di comunicazione e dati.

In base alle esigenze elaborative, persone e organizzazioni possono scegliere tra diversi tipi di

computer.

I computer si classificano in base a capacità elaborativa e software di sistema utilizzato. Le quattro

classi di computer sono:

• Supercomputer, che è il tipo più costoso e potente, per cui viene utilizzato soprattutto come

ausilio per risolvere problemi scientifici complessi. Grazie alla rapidità di elaborazione delle

informazioni, vengono prevalentemente utilizzati da organizzazioni di vaste dimensioni

coinvolte in ricerche complesse e nell’elaborazione di enormi quantità di numeri e dati.

• Mainframe, utilizzato principalmente come sistema informativo centrale per enti governativi

o grandi aziende. Una delle funzionalità più rilevanti è la capacità di gestire

simultaneamente le richieste di elaborazione di centinaia di utenti. I mainframe sono

solitamente incompatibili tra loro e richiedono specifiche soluzioni di integrazione per

scambiare dati e informazioni con altri sistemi.

• I midrange, o minicomputer, che offrono prestazioni inferiori rispetto ai mainframe e

vengono utilizzati tipicamente per applicazioni di progettazione e per aziende di medie

dimensioni. I minicomputer son la soluzione più adeguata alle necessità degli ambienti

aziendali dove occorre potenza elaborativa per consentire ai dipendenti di scambiare

informazioni, condividere dati e periferiche.

• Microcomputer, utilizzato come personal computer, anche collegato a computer più grandi

o altri PC in una rete.

Fanno parte della categoria dei microcomputer anche:

• I computer portatili (laptop o notebook), dotati di tutte le funzionalità dei computer

desktop e alimentabili a batteria. I netbook sono un tipo particolare di laptop “In

miniatura”

• I tablet PC, che sono una nuova categoria di computer portatili in evoluzione, con

uno schermo touch-screen di dimensioni variabili

• Gli ebook reader, ovvero dispositivi pensati per la lettura di libri e documenti digitali

• I PDA, chiamati anche palmari, ovvero computer di dimensioni contenute che negli

anni si sono arricchiti di funzioni sempre più evolute.

• I microcontroller, che sono piccoli microprocessori specializzati installati all’ interno

di apparecchi “intelligenti”

• I network computer, che si identificano per la configurazione minima in termini di

memoria, processore e disco fisso, poiché sono utilizzati soprattutto collegati a una

rete.

2.2 L’ infrastruttura hardware

Hardware = insieme delle componenti tangibili degli elaboratori.

È generalmente classificato secondo tre tipologie: tecnologie di input, utilizzate per introdurre i dati

in un computer, tecnologie di elaborazione, che si occupano di trasformare l’ input in output,

tecnologie di output, che presentano i dati all’ utente in un formato comprensibile e utilizzabile.

Lo scopo di un computer è quello di: acquisire dati, elaborarli, metterli a disposizione dell’ utente,

memorizzare i risultati delle elaborazioni.

Tecnologie di input

L’ obiettivo delle periferiche di input è quello di fornire al computer gli strumenti per acquisire dati

e istruzioni.

Esistono quattro tipologie di periferiche di input, dedicate a: immissione di testo e numeri,

puntamento e selezione di informazioni, inserimento di grandi quantità di dati e inserimento di dati

audio e video.

Le tastiere sono per esempio utilizzate per l’ inserimento di testo e numeri.

La disposizione dei tasti varia a seconda della nazione nella quale il computer è commercializzato,

ma solitamente segue il modello QWERTY, ma se ne sono sviluppati anche altri facendo attenzione

all’ergonomia e quindi alla velocità e alla comodità degli utenti.

Le tecnologie emergenti in quest’ambito sono rappresentate dai programmi per il riconoscimento

vocale e delle tastiere laser.

I primi sono applicazioni che permettono di dettare documenti all’ interno di qualunque editor di

testi.

Le tastiere laser sono invece tastiere virtuali.

Il mouse è invece il dispositivo di puntamento più comune quando si interagisce con un computer,

selezionando voci di menu o trascinando elementi sullo schermo.

Un mouse presenta nella parte inferiore uno o più sensori di spostamento e sulla superficie

superiore uno o più pulsanti aventi determinate funzioni.

Anche il trackball è un dispositivo di puntamento che funziona con una pallina posta nella parte

superiore accanto alla quale si trovano in genere pulsanti che attivano le funzioni speciali.

Sui notebook si trovano più frequentemente il pointsting stick e il touchpad: il primo è un piccolo

cilindro di gomma inserito al centro della tastiera, mentre il secondo è una superficie rettangolare

che rileva la pressione e lo spostamento del dito che guida il movimento del cursore sullo schermo.

Il joystick è invece una periferica input utilizzata soprattutto nei videogiochi.

Su alcuni dispositivi sono oggi molto diffusi gli schermi sensibili al tocco delle dita (touch-screen).

Vi sono alcune periferiche e programmi per controllare il puntamento e la selezione delle

informazioni tramite il rilevamento del movimento oculare.

Tra questi troviamo gli scanner che permettono di digitalizzare immagini e documenti. A questi può

essere associato un programma OCR di riconoscimento ottico dei caratteri che permette di

trasformare l’ immagine di un documento di testo in un testo vero e proprio.

Altri dispositivi dello stesso tipo sono i lettori di codici a barre, che permettono di acquisire e

decodificare le informazioni memorizzate nelle barre verticali.

Gli scanner RFID permettono invece di leggere a distanza le informazioni contenute nei tag RFID,

ovvero dei microchip.

Altre periferiche di input che si occupano di recepire segnali audio e video sono il microfono, le

fotocamere digitali e le webcam.

Tecnologie di elaborazione

Processore e memoria centrale

L’ unità di elaborazione centrale (CPU), chiamata anche microprocessore, è il dispositivo che

interpreta ed esegue le istruzioni, elabora dati, gestisce e coordina la comunicazione delle

periferiche hardware e lo scambio di dati tra di esse e ne controlla il funzionamento.

Inoltre è adibito al caricamento del sistema operativo all’accensione del computer e l’elaborazione,

il coordinamento e la gestione di tutti i calcoli e le istruzioni relative mentre l’elaboratore è in

funzione.

Fisicamente il CPU è un sottile dispositivo di silicio composto di milioni di piccoli transitor

collegati tra loro con dei circuiti.

Registri = celle di memoria interna alla CPU, dove sono temporaneamente memorizzati i dati

correttamente in uso durante l’elaborazione e le istruzioni in esecuzione.

Il numero dei registri presenti in una CPU e la capacità di ognuno di essi contribuiscono a

determinare la capacità di elaborazione di un processore.

Il ciclo di elaborazione di un’istruzione si svolge così: il processore preleva un’istruzione dalla

memoria RAM e la copia nei suoi registri, quindi interpreta ed esegue l’ istruzione e infine

memorizza il risultato parziale nuovamente nei registri.

Ogni computer possiede un clock, un temporizzatore, che emette segnali a intervalli di tempo

regolari con cui scandisce l’esecuzione del ciclo di elaborazione.

La frequenza del clock determina la velocità del computer ed è misurata in megahertz (milioni di

istruzioni elaborate al secondo) o in gigahertz (miliardi di istruzioni per secondo).

Le legge di Moore

Moore, ricercatore presso l’ Intel, negli anni 70 ipotizzò che le performance di elaborazione dei

computer sarebbero raddoppiate negli anni ogni 18 mesi.

Questa previsione fino ad oggi si è dimostrata sostanzialmente corretta.

La velocità di elaborazione e delle atre attività dipende dal numero di transitor nella CPU, dalla

velocità di clock del sistema (numero delle istruzioni che una CPU può eseguire in un determinato

periodo di tempo), i registri e la memoria cache.

I computer hanno bisogno di spazio di memoria temporaneo, definito memoria centrale o primaria,

per gestire l’elaborazione di informazioni.

Generalmente la memoria primaria è formata dalla cache (utilizzata per i dati di impiego immediato

da parte della CPU), dalla memoria ad accesso casuale (RAM, utilizzata per i programmi e i dati

di uso corrente) e dalla memoria di sola lettura (ROM, utilizzata per i programmi e le istruzioni

caricati automaticamente quando il computer viene acceso).

La RAM, componente principale della memoria centrale, consente di memorizzare

temporaneamente i dati in corso di elaborazione, le istruzioni dei programmi applicativi e del

software di sistema in esecuzione.

La RAM è suddivisa in celle organizzate come in una matrice e individuate univocamente da un

valore numerico (indirizzo di memoria).

Il termine random (“casuale”), si riferisce alla modalità di reperimento dei dati, ovvero all’accesso

diretto a ogni cella compiuto nella stessa quantità di tempo sia in lettura che in scrittura.

La RAM è una “memoria di lavoro” ed è temporanea: quando si spegne il computer tutto ciò che

viene memorizzato nella RAM viene completamente cancellato (per esempio un documento passa

dalla RAM nella periferica di archiviazione prescelta).

La capacità della RAM si esprime in byte o megabyte.

CPU e memoria centrale comunicano attraverso i bus, collegamenti elettronici localizzati sulla

scheda madre del computer che consentono lo scambio di dati tra le due componenti.

Nei microelaboratori il memory bus è il collegamento tra CPU e RAM, mentre l’ expansion bus è il

collegamento per la trasmissione dati con le periferiche.

Per supportare l’attività della CPU e della RAM di un elaboratore, sono state introdotte le memorie

cache, che hanno il compito di ospitare i dati e le istruzioni che il processore utilizza più

frequentemente.

La cache ha una capacità inferiore rispetto alla RAM, ma è più veloce nell’elaborazione. Può far

parte della CPU, oppure può essere esterna, installata sulla scheda madre.

La ROM è invece una memoria non volatile il cui contenuto non può essere modificato dall’utente

comune.

La sua capacità è inferiore rispetto alla RAM ed è misurata in kilobyte; contiene programmi di

avvio o di configurazione del sistema, chiamati anche firmware e predisposti dalla casa produttrice

del computer.

Altri tipi di cip di memoria centrale sono:

• La memoria CMOS, costituita da microchip alimentati da una piccola batteria, che consente

di mantenere costantemente aggiornati i dati in essa contenuti come ora e data correnti

• Le memorie flash, ovvero chip di memoria non volatile e riscrivibile un numero illimitato di

volte, che non richiede di essere alimentato in modo continuo per conservare i dati.

La memoria di massa, o secondaria, si usa per conservare in maniera permanente i dati e ne fanno

parte i nastri magnetici, i floppy disk, il disco fisso, i dischi CD-ROM, i dischi DVD e i memory

stick.

Tutte le memorie secondarie includono due elementi distinti: il dispositivo e il supporto di

memorizzazione.

Il primo ha il compito di leggere e scrivere i dati sul secondo.

I tipi di memoria di massa più diffusi sono:

• Nastri magnetici: ovvero nastri di materiale plastico, rivestiti di una sostanza

magnetizzabile, su cui i dati sono memorizzati in formato digitale.

• Floppy disk: dischi magnetici protetti da un involucro di plastica.

• Disco fisso (hard disk), formato da un supporto principale costituito da una serie di piatti

sovrapposti di metallo o ceramica, protetti in un contenitore metallico sigillato e sottovuoto,

alloggiato nel case del computer o in drive esterni.

la rotazione inizia con l’accensione del computer e termina con il suo spegnimento e i dati

sono letti e memorizzati su tutte le superfici dei dischi mediante una testina fissata a un

braccio che si muove rapidamente e con precisione.

• CD-ROM: dischi ottici rimovibili non modificabili. I dischi ottici, come i CD-ROM o i

DVD, sono rivestiti di sostanze metalliche e vengono scritti quando un raggio laser passa

sopra la superficie del disco “bruciando” piccoli punti della stessa, ciascuno dei quali

rappresenta un insieme di dati.

Per la lettura dei dati, invece, un raggio laser analizza la superficie del disco mentre una

lente raccoglie riflessi di luce diversi dai punti dati. Oltre ai CD-ROM, esistono i CD-R che

possono essere scritti una sola volta, e i CD-RW, che consentono un numero illimitato di

operazioni di scrittura, cancellazione e modifica.

Periferiche di telecomunicazione e connessione

Per poter connettere un computer a una rete è necessario disporre di una scheda di rete, oppure di

un modem, nel caso si utilizzi la rete telefonica, che consente di collegare il computer alla linea

telefonica allo scopo di poter accedere a una rete e comunicare con altri computer.

Se si utilizza una linea telefonica tradizionale, è necessario un modem analogico perché

quest’ultimo funzione come una sorta di convertitore: mentre il computer utilizza segnali digitali, il

doppino telefonico consente la trasmissione di onde elettromagnetiche, e quindi di segnali

analogici.

I segnali digitali corrispondono a un insieme di valori rappresentati tramite sequenze finite di bit.

Nei segnali analogici, invece, i valori sono continui.

Il modem DSL consente invece la connessione Internet ad alta velocità e permette di utilizzare

contemporaneamente la linea per conversazioni telefoniche.

I modem via cavo invece utilizzano il cavo TV per la connessione alla Rete.

I modem satellitari, infine, utilizzano l’antenna parabolica.

Oltre ai componenti hardware, è necessario disporre anche di specifici software che supportino e

interpretino l’ insieme delle regole che i diversi componenti e dispositivi collegati devono rispettare

per poter stabilire la trasmissione: tali regole vengono definite protocolli di trasmissione.

Le periferiche di connessione, invece, consentono a tutti i componenti hardware di comunicare tra

loro.

Per esempio per collegare la stampante al computer viene utilizzato un connettore denominato

connettore parallelo, collegato a una porta parallela a sua volta connessa a una scheda di

espansione. Tale scheda è collegata al bus di espansione che trasporta le informazioni tra le varie

periferiche e la memoria RAM.

Le schede di espansione sono inserite nello slot di espansione, ovvero un alloggiamento presente

sulla scheda madre.

Le schede di espansione includono, per esempio, schede video, schede audio, schede di rete e

schede modem.

Ogni scheda di espansione contiene una o più porte alle quali collegare una periferica hardware

tramite il corrispondente connettore.

Porte = prese di collegamento che si trovano all’esterno del case del computer, nelle quali si

inseriscono i connettori delle periferiche. Tra i connettori più diffusi ci sono:

• Connettore seriale, per trasmissioni lente, poiché è consentito il passaggio di un solo bit per

volta.

• Connettore parallelo, che permette la trasmissione di 8 bit alla volta, ma garantisce

efficienza solo su tratti molto brevi. È utilizzato soprattutto per il collegamento di stampanti

• USB, che consentono di collegare in cascata fino a 127 periferiche contemporaneamente e

di sfruttare le possibilità di autoconfigurazione offerte dai più recenti sistemi operativi. È

possibile collegarli senza necessità di riavviare il sistema.

• Porte IrDA, utilizzate da periferiche wireless: per utilizzare la comunicazione a infrarossi,

sia il computer sia la periferica wireless (es mouse) devono disporre di una porta IrDA.

• Porte Fire Wire, permettono la connessione veloce di periferiche generalmente dedicate

all’acquisizione video e audio e sono utilizzate in alternativa alle porte USB

• Porte dedicate, alle quali è possibile collegare solo uno specifico tipo di periferica.

Tendenze dell’infrastruttura hardware

La domanda di risorse informatiche da parte delle organizzazioni è spesso fluttuante: si passa infatti

dall’avere poche risorse per gestire alcuni problemi, a situazioni in cui ci sono troppe risorse

inutilizzate per la maggior parte del tempo, generando inefficienze nella gestione della capacità

elaborativa.

Le innovazioni costanti nel settore della tecnologia informatica conducono a una rapida

obsolescenza dell’hardware.

Per risolvere questo problema, molte organizzazioni oggi si rivolgono:

• all’ on-demand computing per diminuire le inefficienze dovute alla gestione della capacità

elaborativa, equilibrando il flusso di capacità elaborativa.

Una variante dell’ on-demand computing è l’utility computing: le organizzazioni “affittano”

risorse quali spazio di memorizzazione di dati, potenza di elaborazione o funzionalità di

rete quando ne hanno la necessità e ricevono mensilmente dal fornitore l’addebito per i

servizi utilizzati. Quindi con l’utility computing tutti i compiti relativi a gestione,

manutenzione e aggiornamento dell’ infrastruttura sono sostenuti dal fornitore esterno,

pagando così solo ciò che si usa.

• al grid computing per risolvere i problemi complessi che richiedono molta capacità di

elaborazione. Il grid computing infatti combina la potenza di calcolo di un alto numero di

piccoli computer indipendenti e connessioni di rete, per ottenere un sistema coeso in grado

di risolvere i problemi che soltanto i supercomputer in passato erano in grado di affrontare.

Per rendere attuabile il grid computing, le attività di elaborazione più impegnative sono

suddivise in unità più piccole, ognuna delle quali può essere completata dai singoli

computer. Poiché tutti i computer sono utilizzati dai loro proprietario e non è possibile

privare questi ultimi del controllo dei loro PC, si sono sviluppati degli algoritmi che

permettono di svolgere i singoli calcoli solo durante i periodi di inattività dei computer, in

modo da massimizzare l’utilizzo delle risorse esistenti. Il grid computing è particolarmente

utile per le società che operano su scala globale sfruttando il fuso orario, poiché le risorse

informatiche sono inutilizzate durante le ore notturne. Inoltre l’uso di una griglia dedicata,

costituita da un gran numero di computer omogenei, risulta più conveniente rispetto

all’acuiqsto di un supercomputer.

• all’edge computing per migliorare le prestazioni delle applicazioni web: invece di utilizzare

computer e database molto grandi e centralizzati, si utilizzano numerosi server più piccoli,

localizzati più vicino ai singoli utenti.

Molte aziende utilizzano l’edge computing per migliorare le performance dei loro siti di

commercio elettronico. In questo caso i clienti interagiscono con i server di un fornitore del

servizio di edge-computing. Questi edge computing, a loro volta, comunicano con i

computer dell’ impresa, aiutando quindi a ridurre i tempi di attesa per i consumatori, poiché

i siti sono replicati sui server del fornitore, mentre nello stesso tempo si riduce il numero di

richieste all’infrastruttura di proprietà dell’ impresa.

• al green computing per ridurre il consumo energetico e abbassare i costi. Le aziende, per

esempio, possono risparmiare notevoli quantità di denaro per energia e raffreddamento

ricorrendo alla virtualizzazione per sostituire centinaia di singoli server con un unico

potente computer mainframe. È possibile così configurare molteplici macchine virtuali

eseguendole su un singolo computer.

2.3 L’infrastruttura software

Software = consentono alle aziende idi utilizzare hardware e reti dei propri sistemi informativi e le

assistono nell’esecuzione dei processi aziendali e nella realizzazione delle proprie strategia. È

costituito da programmi, o insiemi di istruzioni, tramite i quali il computer esegue determinate

Per sviluppare qualsiasi tipologia di software, occorre utilizzare i linguaggi di programmazione, che

sono linguaggi formali con una sintassi ben definita.

Grazie ai linguaggi di programmazione, è possibile scrivere programmi che realizzano algoritmi

(sequenza di operazioni e passaggi da compiere per risolvere un determinato problema) pensati per

supportare compiti aziendali specifici.

Solitamente un programma è eseguito su una piattaforma hardware e software definita, cioè su un

computer (piattaforma hardware) sul quale vengono eseguiti un sistema operativo (piattaforma

software) e un certo insieme di programmi applicativi compatibili.

Uno dei metodi di classificazione dei linguaggi di programmazione, è quello di dividerli in base ad

alcune caratteristiche comuni.

• Linguaggi prescrittivi/operativi, tipicamente basati su una serie di istruzioni a “struttura

sequenziale”. I linguaggi procedurali ne sono una sottocategoria e consentono la codifica di

un problema in una forma derivata dal linguaggio specialistico proprio di un domino di

conoscenza. Consentono ai tecnici di comprendere gran parte dei costrutti del programma.

• Linguaggi descrittivi di programmazione, ovvero i linguaggi di interrogazione per i

database. Oltre a essere user-friendly e facili da utilizzare, questi linguaggi si basano sul

concetto che l’ utente non si occupi più di come va risolto un determinato problema, ma si

dedichi a specificare cosa vuole ottenere come soluzione al problema stesso.

• Linguaggi orientati alle conoscenze, utilizzati nell’ambito delle applicazioni di intelligenza

artificiali.

Tali linguaggi prevedono una netta distinzione tra dati e istruzioni, dove queste ultime sono

utilizzate per elaborare i dati.

In alternativa a tale approccio, si è affermata una nuova tecnica per lo sviluppo dei programmi,

ovvero la programmazione orientata agli oggetti. Gli oggetti vengono descritti mediante dati e

attraverso le procedure a essi applicabili, venendo così a mancare la distinzione tra dati e procedure.

Tutti i linguaggi fin ora descritti, sono chiamati linguaggi di alto livello, poiché con essi si scrivono

programmi non direttamente eseguibili.

Con il linguaggio macchina, basato sul sistema binario, sono invece scritti i programmi eseguibili

per il computer.

I programmi traduttori sono particolari software che trasformano le istruzioni scritte in un

linguaggio di programmazione di alto livello in linguaggio macchina e si classificano in:

• Compilatori, che traducono l’intero programma attraverso un’unica elaborazione, generando

il cosiddetto eseguibile. Prima di effettuare la traduzione i compilatori testano il programma

e individuano gli eventuali errori di sintassi presenti nelle singole istruzioni. Una volta

tradotto, il programma viene integrato, per mezzo di un linker (programma che mette

insieme una serie di sottoprogrammi compilati separatamente per ottenere un programma

eseguibile completo), a specifiche funzioni di utilità archiviate nelle librerie del sistema

operativo. Il compilatore permette di memorizzare in modo permanente il codice oggetto e

di eseguirlo anche successivamente.

• Interpreti, che non generano alcun codice oggetto archiviabile , ma interpretando ed

eseguendo ogni istruzione singolarmente tutte le volte che l’utente lancia il programma.

Rispetto agli interpreti, i compilatori generano programmi che hanno una velocità di

esecuzione superiore.

Uno svantaggio dei compilatori è che in caso di correzioni di errori o modifiche, il

programma e gli eventuali moduli collegati devono essere nuovamente compilati.

Gli interpreti sono molto più efficienti da questo punto di vista perché permettono una

traduzione interattiva dei programmi.

Tendenze dell’ infrastruttura software

Il costante aggiornamento dei sistemi operativi e del software applicativo può comportare un coso

enorme per le organizzazioni, sia in termini di manodopera che di costo effettivo dei prodotti

necessari. Al fine di contenere tali costi, molte società si rivolgono al software open source, a

fornitori di servizi applicativi o all’implementazione di architetture orientate al servizio.

L’ open source è una filosofia che promuove l’accesso di sviluppatori e utenti alla sorgente di un

prodotto o di un’idea.

Uno degli esempi più significativi di un software open source è il sistema operativo Linux, il cui

creatore rese disponibile il codice sorgente del suo sistema operativo a chiunque desiderasse

utilizzarlo e migliorarlo.

Tra gli esempi di software applicativo open source c’è il browser Firefox.

Fornitori di servizi applicativi

È possibile adottare il cosiddetto SaaS (software as a service): invece di possedere e supportare il

proprio software, una società utilizza il Web per accedere al software ospitato da un’altra società,

ovvero da un fornitore di servizi applicativi.

Le architetture orientate ai servizi (SOA) consentono di suddividere i processi aziendali in servizi

distinti, i quali possono essere collegati per offrire la funzionalità desiderata. Grazie alla SOA, le

organizzazioni possono reagire prontamente alle mutevoli condizioni commerciali, e la natura

riutilizzabile dei servizi riduce notevolmente il costo di sviluppo di nuove applicazioni.

2.4 L’infrastruttura di comunicazione

CAPITOLO 5

5.1 Progettazione e sviluppo dei sistemi informativi

Il software dedicato viene realizzato per soddisfare le specifiche esigenze di un’organizzazione (ciò accade soprattutto per le aziende con un modello di buisness innovativo le cui esigenze specifiche non possono essere soddisfatte da un software standard). I vantaggi del software dedicato è che consente:

  • Personalizzazione: il software può essere adattato in modo da corrispondere perfettamente alle esigenze specifiche delle organizzazioni
  • Specificità: soddisfa caratteristiche precise. Raramente capita che un sistema informativo sia sviluppato da zero: spesso è creato attraverso un assemblaggio di moduli software già pronti, in grado di soddisfare le esigenze specifiche.

Il software standard permette di supportare processi aziendali comuni che non richiedono un elevato livello di specificità e personalizzazione. Vantaggi e svantaggi:

  • Costi di acquisto e di personalizzazione inferiori rispetto al software dedicato

I flussi di dati rappresentano lo scambio dei dati attraverso un’organizzazione o all’ interno di un sistema informativo. La logica di elaborazione rappresenta la modalità con cui i dati vengono trasformati. Dopo aver identificato i dati, i flussi di dati e i requisiti della logica di elaborazione per il sistema proposto, gli analisti sviluppano uno o più approcci generali possibili per il sistema informativo. Bisogna considerare tutti gli approcci alternativi tenendo presente che ogni soluzione comporta vantaggi e costi differenti.

  • Progettazione dei sistemi , durante la quale il sistema viene appunto progettato, ovvero vengono sviluppate nel dettaglio le specifiche del sistema in base all’approccio prescelto. Quando si crea un sistema informativo, devono essere progettate: - L’interfaccia uomo-computer (HCI = human-computer interface) che consente all’utente di selezionare immagini, icone e menu per inviare istruzioni al computer (si parla infatti di interfaccia grafica). Oltre all’ interfaccia HCI, gli analisti si occupano anche della progettazione dei moduli di immissione dei dati e nei report di gestione. Modulo = documento aziendale che contiene alcuni dati predefiniti e che prevede delle aree in cui possono essere inseriti dati aggiuntivi. Report = documento aziendale che contiene soltanto dati predefiniti per la visualizzazione online e la stampa. - Il database e gli archivi per la progettazione dei quali l’analista deve disporre di uno scenario completo delle esigenze aziendali relativamente ai dati e alle informazioni. - Le operazioni logiche e di elaborazione che sono quelle che trasformano i dati “grezzi” di input in informazioni.
  • (^) Implementazione e operatività dei sistemi che prevede numerose attività distinte tra le quali:
  • Un gruppo è focalizzato sulla trasformazione del progetto in un sistema informativo funzionante che possa essere utilizzato dall’organizzazione. Tra queste attività c’è la programmazione e il collaudo del software. La programmazione è un processo di trasformazione del progetto in un sistema informativo funzionante. Prima che un sistema sia completato, viene eseguita un’ampia gamma di test, compresi i test di sviluppo, alfa e beta.
  • Un gruppo focalizzato sulla predisposizione dell’organizzazione all’ utilizzo del nuovo sistema informativo. Tra queste attività ci sono: ■ la conversione del sistema, che prevede la dismissione del sistema correntemente utilizzato nell’ organizzazione e successivamente la installazione del nuovo sistema. ■ (^) la documentazione deve permettere la formazione degli utenti , ma deve anche facilitare le successive operazioni di manutenzione e dare indicazioni per le procedure di installazione e risoluzione di problemi. ■ il supporto di sistema, che viene spesso assicurato da un gruppo particolare di persine nell’ambito dell’ organizzazione che costituiscono un punto informativo o help desk. Se il sistema no è stato sviluppato internamente è possibile anche esternalizzare le attività di supporto demandandole a un centro specializzato nella formazione e nel supporto tecnico. Una volta che il sistema è operativo segue la manutenzione , che è una fase continuativa che riflette in parallelo il processo di sviluppo iniziale. Questa metodologia viene definita a cascata (waterfall): al completamento di ogni singola fase si passa alla successiva, in una sequenza predefinita. L’ output prodotto alla fine di ogni singola fase, costituisce l’ input della fase successiva. Nella fase di manutenzione, il sistema informativo viene continuamente riparato e/o migliorato. Durante questa fase una persona del gruppo di viluppo dei sistemi è incaricato di raccogliere le richieste di manutenzione. E richieste vengono quindi analizzate in modo che lo sviluppatore comprenda come la modifica proposta possa influire sul sistema, quali esigenze soddisfi e quali vantaggi possano derivare da tale implementazione. Se la proposta viene approvata, viene progettata e implementata la modifica.

La manutenzione può essere correttiva (per rimediare a difetti di programmazione, codifica o implementazione), adattiva (per migliorarne le funzionalità, per soddisfare le esigenze mutate o per passare a un diverso ambiente operativo), perfettiva (per migliorare la performance, aggiungendo funzionalità richieste ma non necessarie)o preventiva (per ridurre le probabilità di futuri blocchi di sistema). La manutenzione correttiva ha maggiore priorità e consiste nella riparazione dei difetti del sistema; è generalmente necessaria dopo l’ installazione iniziale del sistema e dopo le modifiche sostanziali. Solitamente i venditori di pacchetti software integrano sistemi di gestione del patch per facilitare l’ utente nella gestione delle diverse forme di manutenzione del software. I sistemi di gestione del patch utilizzano internet per controllare la disponibilità di patch o di aggiornamenti presso il sito web del venditore.

Altri approcci alla progettazione e realizzazione di sistemi Il ciclo SDLC non è sempre l’ approccio ottimale, ma esistono approcci più flessibili per lo sviluppo dei sistemi informativi:

  • Prototipazione , che è una metodologia di sviluppo per la realizzazione rapida di una versione semplificata del sistema informativo. Il progettista del sistema intervista uno o più utenti, individualmente o attraverso una JAD. Ottenuto un quadro generale delle esigenze degli utenti, il progettista sviluppa il più velocemente possibile un prototipo del nuovo sistema, per condividerlo con gli utenti. Se vengono richiesti dei cambiamenti, il progettista modifica il prototipo e di nuovo lo condivide con gli utenti. Questo processo di condivisione e perfezionamento viene denominato anche sviluppo evolutivo del software
  • Sviluppo rapido di applicazioni (RAD), in cui gli utenti del sistema informativo vengono attivamente coinvolti nel processo di progettazione. Attraverso la tecnologia CASE e altri strumenti, o prototipi vengono sviluppati in maniera veloce. Questi vengono continuamente revisionati con gli utenti in sessioni JAD aggiuntive. Il RAD richiede quindi una stretta collaborazione tra utenti e progettisti.
  • Analisi e progettazione orientate agli oggetti , dove l’analista ragiona in termini e moduli comuni (definiti oggetti) che combinano il “cosa” (dati) con il “come” (operazione che deve essere eseguita) mentre definisce i componenti principali del sistema. Gli oggetti costituiscono infatti una rappresentazione più adeguata della nostra visione del mondo. Utilizzando un linguaggio di programmazione orientato agli oggetti, la progettazione e l’ implementazione degli oggetti può avvenire velocemente o simultaneamente, poiché spesso gli oggetti pre-esistenti possono essere riutilizzati o adattati.

Alternative ala realizzazione interna dei sistemi Acquisizione esterna Prevede l’acquisto di un sistema esistente da un fornitore esterno, analizzando le necessità specifiche. I fornitori hanno l’ opportunità di proporre dei sistemi che corrispondano alle esigenze dell’ organizzazione. Questo processo competitivo permette di assicurarsi il miglior sistema al minor prezzo possibile. Prima di tutto si redige una richiesta di proposta di vendita (RFP), che è un documento che si utilizza per comunicare al fornitore quali sono i requisiti e per intarlo a fornire informazioni su come potrebbe soddisfarli. Gli argomenti che possono essere trattati nella RFP sono: uno schema riassuntivo dei sistemi e delle applicazioni esistenti, i requisiti di performance e le caratteristiche del sistema, l’affidabilità, il backup e i requisiti del servizio, i criteri che verranno utilizzati per valutare le proposte a la tempistica e i limiti di budget. Segue poi la valutazione delle proposte ricevute dai venditori. Una delle modalità per valutare un sistema è il benchmarking, ovvero l’ impiego di test di performance standardizzati per facilitare il confronto tra i sistemi, attraverso la simulazione del lavoro del computer. I requisiti possono essere considerati come criteri che l’ organizzazione può utilizzare per valutare più approfonditamente le proposte dei venditore.

Anziché concentrarsi soltanto sulle attività interne, questi sistemi possono dedicarsi anche ad attività aziendali svolte al di fuori dei confini dell’organizzazione. I sistemi informativi aziendali possono aiutare le aziende a trovare modi innovativi per aumentare la puntualità delle consegne, evitare le soprese, minimizzare i costi e aumentare la soddisfazione dei clienti e la redditività complessiva dell’azienda. Possono avere un’ampia varietà di forme e dimensioni, che determinano un insieme peculiare di funzionalità e caratteristiche.

Supporto di processi aziendali I sistemi informativi possono essere utilizzati per aumentare il vantaggio competitivo supportando o semplificando i processi aziendali rivolti sia all’ interno che all’esterno dell’ organizzazione. I sistemi rivolti all’ interno supportano aree funzionali, processi aziendali e decisionali di un’organizzazione. Attraverso queste attività scorrono le informazioni e in ognuna di queste si generano nuove e utili informazioni. Queste iniziano ad accumularsi al punto di ingresso e scorrono attraverso i vari processi aziendali all’ interno dell’ organizzazione, avanzando con nuove e utili informazioni aggiunte a ogni fase del percorso. I sistemi rivolti all’esterno invece coordinano i processi aziendali con clienti, fornitori, partner e altri che operano al di fuori dei limiti di un’organizzazione. Spesso questo tipo di sistema è detto sistema interorganizzativo. Lo scopo di un tale sistema è quello di semplificare il flusso di informazioni dalle attività di un’azienda a quelle di un’altra. È così possibile ottenere un vantaggio competitivo integrando più processi aziendali in modi che consentano a un’impresa di soddisfare un’ampia gamma di esigenze peculiari di un cliente. La condivisione di informazioni tra organizzazione consente infatti alle aziende di adattarsi più rapidamente a condizioni di mercato che cambiano. Le modifiche delle esigenze dei clienti possono essere individuate e gestite immediatamente, a vantaggio delle imprese che sono in grado di rispondere rapidamente. Anche qui ad ogni fase del processo si aggiunge valore per il lavoro svolto e si generano nuove e utili informazioni, scambiate tra le organizzazioni.

Applicazioni per le attività primarie e di supporto Ogni organizzazione deve capire come può utilizzare i sistemi informativi per supportare le proprie peculiari attività interne. Solitamente il flusso informativo attraverso un insieme di attività aziendali è detto catena del valore: in esso le informazioni scorrono attraverso aree funzionali che facilitano le attività interne dell’ impresa. Queste possono essere divise in attività core e di supporto. Le attività core sono aree funzionali all’ interno di un’organizzazione che elaborano input e producono output. Le attività di supporto consentono lo svolgimento delle attività core. Le attività core comprendono:

  • Attività di logistica in entrata, ovvero quelle legate alla ricezione e allo stoccaggio di materie prime, parti e prodotti
  • Operazioni e attività di produzione, che comprendono attività quali l’elaborazione di ordini o processi di produzione che trasformano materie prime o componenti in prodotti finali. Alcune società per esempio utilizzano sistemi informativi basati sul web per consentire ai clienti di inserire gli ordini online e le informazioni raccolte sono utilizzate per coordinare la produzione di un personal computer personalizzato in cui i componenti son raccolti e assemblati per creare il prodotto finale. Durante questo processo vengono verificati i livelli delle scorte di magazzino forniti dalla logistica in entrata. Quando i componenti vengono poi utilizzati, i livelli delle scorte di magazzino sono aggiornati di conseguenza.
  • Attività di logistica in uscita che riguarda la distribuzione dei prodotti finali. Gli ordini elaborati nell’ area delle operazioni sono inoltrati alla logistica in uscita, che prende i prodotti dal magazzino e coordina la consegna al cliente. Gli articoli sono confezionati e dedotti dai livelli delle scorte e si crea una fattura che verrà inviata al cliente.
  • Attività di marketing e vendite, ovvero quelle di pre-vendita della società tra cui rientra la creazione di documentazione di marketing, la comunicazione con clienti potenziali ed esistenti e la definizione dei prezzi di beni e servizi.
  • Attività di servizio clienti, ovvero quelle post-vendita. I clienti potrebbero infatti avere domande da porre e necessitare di aiuto dal personale del servizio clienti. Vengono quindi utilizzati spesso sistemi informativi per fornire il servizio clienti. Queste applicazioni consentono ai clienti di cercare e prelevare informazioni relative ai prodotti che hanno acquistato. Le società possono invece attraverso queste tracciare le richieste di servizio clienti e permettere al personale di servizio clienti di accedere a un archivio di informazioni su ciascun cliente. Le attività di supporto includono:
  • Attività amministrative
  • Attività di infrastruttura, dove l’ infrastruttura è costituita da hardware e software che devono essere implementati per supportare le applicazioni utilizzate dalle attività primarie
  • Attività di gestione delle risorse umane, ovvero le attività associate alla gestione del personale
  • Attività di sviluppo tecnologico che comprendono la progettazione e lo sviluppo di applicazioni che supportino le attività primarie
  • Attività di approvvigionamento, dove l’approvvigionamento indica l’acquisto di beni e servizi richiesti in input dalle attività primarie

Applicazioni per i flussi interorganizzativi Le aziende collegano le loro catene di valore interne in modo da formare un sistema di valore in cui le informazioni scorrono dalla catena di valore (sistemi informativi) di un’azienda a quella di un’altra. I sistemi rivolti all’esterno possono essere utilizzati per coordinare la catena del valore di un’azienda con quella di un’altra o con i clienti. Qualsiasi informazione che entra nella catena del valore di un’azienda è considerata parte del sistema del valore. In ogni punto particolare del sistema del valore c’è un flusso che proviene da monte (upstream) e uno che procede verso valle (downstream). Sistema informativo upstream: costituito da informazioni ricevute da un’altra organizzazione. Sistema informativo downstream: costituito da informazioni prodotte da un’azienda e inviate a un’altra organizzazione. Questi flussi di informazioni esterne dentro e fuori da un’azienda possono essere sfruttati per creare valore aggiunto e vantaggio competitivo.

La nascita dei sistema informativi aziendali Le applicazioni software sono disponibili in due forme:

  • Applicazioni standard, ovvero programmi software scritti da terze parti per le esigenze di molti utenti e organizzazioni diverse
  • Applicazioni dedicate, ovvero programmi progettati e sviluppati esclusivamente per una specifica organizzazione. Quando le aziende iniziano a sfruttare le applicazioni dei sistemi informativi, generalmente iniziano a soddisfare le esigenze di specifche attività al’ interno di una particolare area funzionale. I sistemi focalizzati sulle esigenze specifiche di singoli reparti non sono progettati per comunicare con altri sistemi dell’organizzazione e sono perciò indicati come applicazioni autonome o stand-alone e sono

I fornitori offrono quindi dei moduli, ovvero componenti che possono essere selezionati e implementati ove necessario. Uno dei principali ostacoli per le aziende che implementano sistemi informativi aziendali riguarda la modifica dei processi per adattarli al modo in cui opera il software. La maggior parte dei sistemi di impresa è progettata per operare secondo processi standard di settore detti anche best practise. La maggior parte dei produttori di sistemi integra le best practise nelle proprie applicazioni per fornire linee guida con cui il management possa individuare attività dell’ organizzazione che necessitino una semplificazione. Le implementazioni e i futuri aggiornamenti del sistema procedono meglio se le aziende modificano i loro processi per adattarli alle modalità operative del software.

La gestione dei processi aziendali (BPM), detta anche reingegnerizzazione dei processi aziendali, è un approccio sistematico e strutturato adottato da tutta o parte di un’organizzazione in cui le persone esaminano criticamente, ripensando e progettando i processi al fine di ottenere notevoli miglioramenti in una o più misure di performance, come qualità, tempo di ciclo e costo. Talvolta è necessaria una radicale reingegnerizzazione di un’organizzazione per ridurre i costi e aumentare la qualità e i sistemi informativi sono il fattore chiave che consente tale cambiamento radicale (Hammer e Champy). I passaggi della reingegnerizzazione sono:

  • Evidenziare gli obiettivi aziendali
  • Individuare i processi critici da riprogettare
  • Capire e misurare i processi esistenti per stabilire una linea di riferimento per i miglioramenti futuri
  • (^) Individuare i modi in cui poter utilizzare i sistemi informativi per migliorare i processi
  • Progettare e implementare un prototipo dei nuovi processi Le condizioni che sembrano portare con successo al miglioramento dei processi aziendali possono essere:
  • Il supporto da parte del senior management
  • La visione condivisa da parte di tutti i membri dell’ organizzazione
  • Aspettative realistiche
  • Finanziamenti appropriati

5.3 I sistemi gestionali

Le applicazioni che integrano le esigenze informative specifiche delle diverse aree funzionali, oltrepassando i limiti e le divisioni dei reparti , sono spesso indicate come sistemi di pianificazione delle risorse d’ impresa (ERP). Questi portano le applicazioni autonome un passo avanti fornendo un data warehouse comune e interfacce simili, al servizio dell’ intera impresa anziché a porzioni di essa. Le informazioni memorizzate su sistemi legacy sono convertite in grandi repository centralizzati noti come data warehouse = database che memorizzano informazioni legate alle varie attività di un’organizzazione e alleviano i problemi relativi alla presenza di più piattaforme informatiche, fornendo un luogo unico in cui è possibile registrare e accedere a tutte le informazioni importanti per l’azienda e i particolari reparti. Le informazioni così non scorrono da un reparto al successivo, ma sono accessibili e aggiornabili a piacimento: le varie aree funzionali possono accedere alle informazioni del data warehouse ogni volta che ne hanno necessità, per cui le informazioni possono essere condivise in tutta l’ organizzazione. Le applicazioni ERP che accedono al data warehouse sono progettate per avere lo stesso tipo di interfaccia: le schermate avranno caratteristiche diverse, progettate su misura per le specifiche esigenze dell’area aziendale, ma avranno un aspetto simile, con layout, menu e caratteristiche analoghe.

Controllo del sistema ERP

Controllo del sistema ERP= modalità con cui è gestito il controllo sui sistemi informatici e le decisioni che li riguardano. Le decisioni sul tipo di controllo si basano sul livello di dettaglio delle informazioni che devono essere fornite al management ma anche sulla coerenza di politiche e procedure. Le applicazioni ERP variano molto nella gestione del controllo, che generalmente può essere a livello centrale o specifico delle buisness unit. Alcune applicazioni ERP consentono agli utenti di selezionare o personalizzare la modalità di controllo. Requisiti di un sistema ERP Le organizzazioni devono scegliere quali moduli implementare , ma la maggior parte si limita ad adottare un sottoinsieme dei componenti ERP disponibili. Le categorie principali di componenti ERP sono:

  • Componenti ERP core, che supportano le importanti attività interne dell’organizzazione per la produzione di beni e servizi quali la gestione finanziaria, la gestione di attività operative e la gestione delle risorse umane.
  • Componenti ERP estesi, che supportano le attività esterne primarie dell’ organizzazione per trattare con fornitori e clienti. Limitazione dei sistemi ERP I sistemi ERP non sono adatti alla comunicazione oltre i confini dell’ organizzazione, per cui solitamente le aziende che vogliono integrare le loro catene di valore con le attività di fornitori, partner e clienti generalmente scelgono sistemi diversi da quelli ERP:
  • Groupware, ovvero una classe di software che consente alle persone di lavorare insieme in modo più efficace. I sistemi groupware sono in grado di supportare quattro tipi di metodi di interazione di gruppo, perché questi possono lavorare insieme allo stesso tempo o in tempi diversi, e lavorano insieme faccia a faccia o in modo distribuito. Una particolare categoria di groupware è focalizzata ad assistere i gruppi nell’ organizzazione di riunioni migliori: questi sistemi sono definiti sistemi di meeting elettronici (EMS). Questi sono sostanzialmente un insieme di personal computer collegati in rete con sofisticati strumenti per aiutare i membri del gruppo a risolvere i problemi e a prendere decisioni attraverso la generazione elettronica interattiva di idee, valutazione e votazione. Vantaggi del groupware in generale: strutturazione dei processi, parallelismo (più persone interagiscono nello stesso momento), dimensione del gruppo (anche molto grande), memoria di gruppo (registra i dai e le idee), accesso alle informazioni esterne, estensione di spazio e tempo (luoghi diversi in tempi diversi), anonimato.
  • Videoconferenze, che sostituiscono le riunioni tradizionali, usando appositi sistemi su computer desktop o dedicati. La videoconferenza desktop comprende di solito un personal computer veloce, una webcam, un telefono vivavoce o un microfono separato, software di videoconferenza e un collegamento Internet ad alta velocità. Gestione delle relazioni con i clienti Per rimanere competitive, le aziende devono fare in modo che i clienti siano sempre soddisfatti. Le aziende considerano imperativo sviluppare e mantenere la soddisfazione dei clienti e ampliare , allungare e approfondire le relazioni con i clienti al fine di competere in modo efficiente nei propri mercati. La gestione delle relazioni con i clienti (CRM) è una strategia a livello d’ impresa per creare e mantenere, attraverso l’ introduzione di sistemi, processi e procedure affidabili, relazioni durature con i clienti concentrandosi sui flussi informativi downstream. Gli obiettivi sono quindi: attirare nuovi clienti e fidelizzare. Le organizzazioni devono essere in grado di accedere a informazioni e di tracciare le interazioni dei dati in tutta l’ organizzazione. Le aziende devono disporre di un sistema integrato che raccolga informazioni dai vari mezzi con cui le organizzazioni comunicano downstream con la loro catena di valore e, cosa più importante, i manager