Если бы мы запланировали статью, которая не будет никому интересна, то наверное написали про важность проектирования зданий перед их постройкой. Но, к счастью, любой человек понимает, почему не стоит строить дома на глазок, добавляя фичи прямо в процессе строительства. При разработке же программного обеспечения по-прежнему полезно напоминать о том, что начинать её следует с проектирования - т.е. с полного планирования того, что непосредственно нам придётся разрабтывать, в какие сроки, с какими исходными данными и ожидаемым результатом.

Проектируя ПО заранее, разработчик получает возможность:

оценить стоимость и время разработки программного продукта,
исключить потери времени и денег на ненужные действия, вынужденные доработки, длительное согласование,
избежать разногласий и неудовлетворённости клиента и исполнителя.

Подготовительный этап

В зависимости от особенностей проекта порядок разработки программного обеспечения может отличаться, но в общем виде он такой:

При подготовке к проектированию решаются организационные вопросы:

что клиент может предоставить (ТЗ, макеты, дизайн), насколько достаточны исходники и какие этапы закрывают - таким образом определяется состав работ,
бюджет и сроки: на основе имеющихся материалов утверждается примерная стоимость, срок всего проекта, а также срок и точная стоимость ближайшего этапа.

Теперь можно подписывать контракт, получать предоплату и все необходимые для работы материалы.

Этапы и результаты проектирования

Описание: совместная работа заказчика (говорит о пользе продукта, требованиях к работоспособности и внешнему виду) и EDISON (предлагает технические и алгоритмические решения).
Архитектура: утверждается язык программирования, база данных, серверы и фреймворки.
Техническое задание: составляется архитектором на основании описания и ответов заказчика на вопросы, согласовывается с менеджером проекта, затем передается клиенту, производятся правки.
Макеты (добавляются к техзаданию): интерфейсов, принципиальные схемы устройства, диаграммы структуры базы данных, схемы взаимодействия компонентов.
Контроль: архитектор устраняет замечания менеджера проектов.
Утверждение: заказчик проверяет и меняет ТЗ самостоятельно или сообщает список правок проект-менеджеру, замечания устраняются, ТЗ утверждается и прилагается к контракту.

Как результат проектирования, мы получаем техническое задание с понятной и однозначной для заказчика и исполнителя (руководителя проекта, программистов, тестировщиков, дизайнеров и других участников процесса разработки) иллюстрацией ответов на вопросы:

Что делаем (описание продукта, функционала, пользователей)?
Как делаем (архитектура)?
Как проверить, что цель достигнута (тестирование, критерии оценки)?

Теоретически, если на подготовительном этапе клиент может сразу предоставить результат проектирования в соответствии с этими требованиями, этап проектирования можно опустить и сразу перейти к бесплатной оценке проекта . Однако пока таких случаев в нашей практике не было.

Требования к техническому заданию на разработку программного обеспечения

Минимально достаточное ТЗ должно:

полностью, чётко (инструкционно, без воды, возможности разночтения) и структурировано описывать будущий программный продукт (как должен выглядеть, как и с чем работать, каким требованиям отвечать) и процесс его разработки, чтобы у архитектора не возникало вопросов по реализации,
исключать противоречивые сведения,
быть юридически точным (следовать ГОСТ 34.602-89), поскольку вместе с контрактом и прочими документами ТЗ приобретает юридическую силу.

Техническое задание должно содержать:

общие данные о проекте (название продукта, кем и для чего будет использоваться);
общие требования к ПО (к структуре, функциям, в частности приложить схему архитектуры и описать связь подсистем, виды интерфейсов всех составляющих для каждой из ролей пользователей - готовый дизайн или его концепцию);
подробный план работ (перечень этапов, сроки по ним);
порядок тестирования и приемки (виды и состав испытаний продукта в целом и отдельных частей);
перечень действий для запуска продукта;
требования к документированию процесса и результата разработки.

В составе ТЗ необходимо уделить внимание описанию:

детaлей:
- пользователи программного продукта: роли, права и функции,
- описание алгоритмов обработки данных,
- перечень открытых и закрытых протоколов,
- требования к безопасности данных на всем жизненном цикле,
- список компонентов (платных, свободных), которые будут использоваться в разработке,
примеров:
- при наличии аналогов, интегрируемых систем указываются ссылки на них,
- в описании работы системы приводится описание типичных сценариев взаимодействия с ней пользователей,
- примеры входящих данных и формат данных взаимодействия подсистем (таблицы, базы, страницы и др.),
- примеры исходящих данных (виды отчетов и экспортируемых файлов),
производительности и надежности:
- указание уровней нагрузки системы (день, месяц, максимальный),
- требования к производительности, сохранности,
- обоснование выбора оборудования запуска программного обеспечения,
- указание хостинга серверной части.

Примеры техзаданий на разработку ПО

Естественно, чем сложнее проект, тем дольше и дороже подготовка к нему. Проектирование небольших проектов занимает от недели до месяца. Чтобы процесс шёл быстрее и стоил меньше, мы предоставляем заказчикам по запросу инструкцию по составлению ТЗ и примеры готовых технических заданий. Приведем примеры и тут.

ТЗ на программное обеспечение Protector

Объект ТЗ: разработка и интеграция с существующей системой модульного ПО для мониторинга удаленных устройств охраны
Заказчик: ООО «ВТИМБ»

Проектирование - для больших парней

За годы работы нами написаны сотни техзаданий на разработку программного обеспечения различной степени сложности, и мы понимаем, что роль разработки подробного ТЗ сложно переоценить. Бывало, работали с ТЗ на более чем 1000 страниц, и для крупных проектов - это оправдано и необходимо. Тем не менее не стоит забывать о принципе целесообразности - нет смысла писать ТЗ на 20 страниц для двухдневной разработки продукта.

По информационному обеспечению

Информационное обеспечение включает в себя:

систему классификации и кодирования;

систему документации;

информационную базу.

В условиях автоматизации важное значение придается унификации документации, устанавливающей единые требования к содержанию и построению документов. Унификация заключается в тщательном отборе и четком определении необходимой номенклатуры документов. При этом определяются сферы назначения и использования документов и выявляются специфические особенности, характерные для соответствующих видов документов. Информационные массивы формируются на основе исходной информации, содержащейся в первичных документах - основных носителях первичной экономической информации в системах машинной обработки данных [ссылка]. К ним предъявляется ряд требований [ссылка]:

достаточная полнота информации для решения задачи;

исключение избыточности информации;

достоверность и своевременность информации;

согласованность форм первичных документов с макетами размещения информации на машинном носителе;

логичность построения документа;

отсутствие дублирующих показателей в разных видах документов.

Основой информационного обеспечения является информационная база - совокупность всей информации, соответствующим образом организованной и зафиксированной на машинных носителях.

Большое значение придается рациональной организации информационной базы и обеспечения эффективного доступа к ней пользователя. Она формируется на основе следующих принципов [ссылка]:

принцип однократной фиксации данных (реализуется через запрет дублирования данных);

использование для фиксирования информации исключительно первичной документации (именно в такой документации содержатся самые точные для обработки данные);

полноты информации, то есть информационный фонд должен содержать всю информацию для решения задач, для ответов на нерегламентированные вопросы и для принятия управленческих решений;

целостности информации, то есть в информационном фонде должны быть разработаны средства обеспечения достоверности хранимой информации, средства поддержки непротиворечивости данных, обеспечения своевременности актуализации данных, обеспечения защиты данных от технических поломок машины;

гибкости хранения данных, то есть в информационном фонде должны быть средства увеличения и уменьшения хранимого количества данных;

доступности информации за счет развитых средств диалога пользователя с базой, оперативности выдачи ответа на запрос.

Информационная база может иметь вид локальных (автономных) массивов или базы данных. Наиболее целесообразной организацией ИБ является база данных, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных и хранящихся вместе данных при такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для любых приложений, и при этом обеспечивается независимость данных от прикладных программ, а для актуализации данных используется общий способ управления.

Существует три модели логической структуры базы данных (по способу установления связей между данными): иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархическая модель. Каждой информационной единице (сегменту), кроме корневого, соответствует один исходный сегмент и между исходным и порожденным сегментом устанавливается только одна связь. Экземпляру исходного сегмента соответствует в общем случае какое-то число экземпляров порожденного сегмента. Просмотр иерархической структуры возможен только с корневой вершины. Пропуск сегмента в иерархическом пути при доступе к заданному сегменту не допускается.

Достоинства:

Иерархическая модель весьма удобна для отображения отношений типа «один ко многим» в предметной области.

Недостатки:

Трудность (неэффективность) отображения отношений типа «многие ко многим».

Длительность доступа к сегментам, находящимся на нижних уровнях иерархии.

Ориентированность на определенный тип (разрез) запроса.

Сетевая модель. Графически изображается в виде графа. Вершинам графа соответствуют составные единицы информации (записи). Экземпляры записей образуют файлы. Структура записи может быть иерархической или линейной в зависимости от системы.

Достоинства:

Между парой типов записей может быть объявлено несколько связей, имена и направления связей должны быть четко обозначены.

Недостатки:

Сложность (очень большое число параметров описания данных и операторов).

Неудобство навигационного доступа.

Реляционная модель. Представляет собой набор взаимосвязанных отношений, каждое отношение (таблица) в ЭВМ представлена в виде файла. Кроме единообразия хранения файлов модель осуществляет связь между таблицами по ключевым полям, включает реляционно-полный язык манипулирования данными. Позволяет создавать индексные файлы.

Достоинства:

Форма представления данных в виде таблицы является простейшей и наиболее привычной.

Индексные файлы обеспечивают быстрое нахождение в БД нужной информации.

Легкость ведения данных.

Сравнительная простота инструментальных средств ее поддержки.

Недостатки:

Жесткость структуры данных

Зависимость скорости работы от размера базы данных.

Исходя из приведенных выше обоснований, наиболее целесообразно будет организовать информационную базу для задачи «Разработка ИС по планированию материально-технического обеспечения на предприятии «ЦКБ-Связь» в виде реляционной базы данных.

Так как информационная база системы будет организована в виде реляционной базы данных, выбор программного обеспечения должен осуществляться из класса реляционных СУБД.

Группа реляционных СУБД представлена на рынке программных продуктов очень широко. Это, например, такие системы, как Paradox, Access, Clarion, dBASE-подобные СУБД - FoxPro-2.x и Clipper-5.x. В таблице 1.4 приведена сравнительная оценка трех СУБД по пятибальной шкале.

Таблица 1.4

Показатели
Средства импорта / экспорта файлов
Формат доступных данных	dbf.mdb, SQL.xis
Язык программирования
Поддержка SQL		Через IDAPI	DB2, Oracle, SQL Server
Сохранение запросов
Настройка таблиц
Подготовка почтовых отправлений
Проверка вводимых данных
«Ассортимент» типов полей
Графическое отображение взаимосвязей
Образование связей перетаскиванием или щелчком
Последовательное обновление измененных данных
Запрет на удаление данных
Таблицы стилей
Форматирование текстов и объектов
Средства облегчения ввода данных
Инструменты создания перекрестных ссылок
Средства построения диаграмм
Инсталляция СУБД
Импорт данных
Подготовка запросов
Создание отчетов
Разработка форм
Создание кнопок

Наибольшее число положительных оценок имеет система управления базами данных Access 97. В Access 97 реализовано подлинное управление реляционными базами данных. Эта система поддерживает первичные и внешние ключи и обеспечивает полную поддержку целостности данных на уровне самой базы данных.

Достоинства системы Access 97, а также широкий спектр ее функциональных возможностей, которые оценивались выше, стали определяющими факторами при выборе именно этой СУБД для разработки задачи «Разработка ИС по планированию материально-технического обеспечения на предприятии «ЦКБ-Связь». Кроме того, немаловажную роль при выборе системы Access 97 сыграл тот факт, что работники отдела снабжения достаточно хорошо знают эту систему и постоянно ее используют в своей работе. Таким образом, отпадает необходимость переучивать сотрудников отдела.

По программному обеспечению

Программное обеспечение (ПО) представляет собой совокупность программных средств, предназначенный для подготовки и решения задач пользователя.

ПО разделяют на общее или системное и специальное или прикладное.

Общее ПО объединяет программные средства, обеспечивающие многоцелевое применение ЭВМ и почти не зависящие от построения вычислительных работ пользователей. В состав общего ПО входят операционная система, система автоматизации программирования, комплекс программ технического обслуживания.

Специальное ПО содержит пакеты прикладных программ пользователей, обеспечивающие специфическое применение ЭВМ.

Для удобства общения пользователя с машиной целесообразно использовать диалоговый режим обработки данных. В основе этого режима лежит динамическое взаимодействие человека и ЭВМ посредством передачи и приема сообщений через терминальные устройства. Процесс решения задачи, во время которого осуществляется обмен сообщениями между человеком и ЭВМ, обусловленный последовательностью операций решения, называется технологией обработки информации в режиме диалога. Использование технологии диалогового режима необходимо, если ее применение приводит к наилучшему сочетанию возможностей человека и ЭВМ в процессе решения конкретной задачи. При такой технологии обеспечивается:

непосредственное сопряжение человека и вычислительной системы через прием и выдачу сообщений с помощью локального терминала;

поиск необходимых пользователю данных или программ;

быстрая обработка вычислительной системой принятых сообщений и немедленная передача обработанных сообщений пользователю;

активное воздействие пользователя на ход и порядок выполнения технологических операций обработки данных.

Центральным моментом технологии обработки данных в диалоговом режиме является организация диалога пользователя и ЭВМ, в ходе которого пользователь информируется о состоянии решаемой задачи и может активно воздействовать на ход вычислительного процесса.

В процессе решения задачи удобство диалогового режима в полной мере проявляется в процессе общения с базой данных. Здесь можно отметить следующие преимущества использования диалогового режима:

возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в запросе;

обеспечение более быстрого поиска информации;

улучшение характеристик входных данных за счет оперативной коррекции запроса с терминала;

возможность расширения, сужения или изменения направлений поиска сразу после получения результатов;

многоплановость точек доступа;

быстрый доступ к редко используемой информации;

оперативный анализ выходной информации.

Пользовательский интерфейс при диалоговом режиме может быть представлен в следующих формах: в виде меню, в виде команд, графический.

Менюориентированные системы применяются тогда, когда число переборов вариантов расчетов относительно невелико. При использовании принципа выбора из меню пользователю предоставляются на видеотерминале кадры информации, определяемые терминологией пользователя. Выдаваемые кадры содержат варианты выбора различных подмножеств данных. Выбор одного из вариантов приводит к дальнейшей локализации предметной области и выдаче следующего кадра. Процесс диалогового взаимодействия происходит до тех пор, пока пользователь полностью не определит свои требования. Этот принцип реализован во многих прикладных разработках.

Принцип задания команд предполагает однозначный выбор пользователя в задании требуемой команды. Если после задания команды какая-либо информация введена некорректно, то система может потребовать уточнения. Этот принцип реализован в ОС UNIX, MS DOS, СУБД DBase и т.п. Здесь можно отметить, что по стандарту фирмы IBM пользовательский интерфейс должен содержать возможность задания команды. В настоящее время это направление развивается, разрабатываются системы, основанные на использовании языков, близких к естественному. Однако, реализация его довольно сложна.

В системах, основанных на использовании графического режима, могут отсутствовать какие-либо команды. Управление работой обеспечивается перемещением курсора по экрану с помощью функциональных клавиш или мыши. Экран в этом случае представляет собой совокупность объектов, заданных в специальной форме (пиктограммы). В процессе работы пользователь передвигается по объектам и выбирает функции, нажимая клавишу. Пример - операционная среда Windows.

В создаваемой системе будут переплетены формы менюориентированного и графического интерфейсов. В основном диалог будет построен в виде меню, но так как программа будет работать под управлением Windows 98, графические возможности, предоставляемые этой операционной системой, позволят весьма удобно и быстро делать выбор из некоторых альтернативных решений.

По техническому обеспечению

При выборе персонального компьютера для реализации системы учитывались такие характеристики:

1) скорость обработки информации (тактовая частота процессора);
2) объем оперативной памяти. Этот фактор также влияет на скорость обработки информации;
3) объем жесткого диска, который влияет на возможности хранения данных;
4) наличие периферийных устройств;
5) другие технические характеристики.

Выбор ПЭВМ осуществлялся из конфигураций компьютеров, представленных в таблице 1.5.

Таблица 1.5

Параметр
Тактовая частота, МГц
Разрядность шины данных, бит
Интерфейс жесткого диска
Объем памяти на видео карте, МБ
Интерфейс видеоадаптера
Примерная цена, у. е.

Минимальным требованиям, предъявляемым к конфигурации персонального компьютера, исходя из выбранного программного обеспечения для ИС управления движением запасов материалов на предприятии ОАО «ЦКБ-Связь» (ОС Windows 98, СУБД MS Access 97) и объемов решаемой задачи, отвечает модель Pentium/200.

Для работы будущей системы потребуется:

1) монитор SVGA 16», который позволяет одновременно видеть больше информации и получить более высокое разрешение;
2) мышь или другое указывающее устройство;
3) принтер, поддерживаемый Windows 98, для вывода на печать формируемых отчетов, необходимо подключить к персональному компьютеру.

Таким образом, для быстрой и эффективной работы с разрабатываемой системой персональный компьютер, на котором будет установлена система, должен иметь следующую конфигурацию:

1) Тип процессора - Pentium-II;
3) Объем оперативной памяти - 32 МБ;
6) Монитор SVGA 16»;

На основании анализа уже имеющейся в отделе техники с целью определения ее соответствия необходимым требованиям, были получены следующие данные:

1) Процессора - Pentium/200;
2) Тактовая частота процессора - 200 МГц;
3) Объем оперативной памяти - 64 МБ;
4) Объем жесткого диска - 8ГБ;
5) CD-ROM со скоростью передачи данных 1200 Кбайт/сек;
6) Монитор SVGA 16»;
7) Мышь и принтер, поддерживаемый Windows 98.

Таким образом, необходимость приобретения новой техники отсутствует.

По технологическому обеспечению

От того, насколько рационально будет спроектирован технологический процесс, настолько гарантировано будет снижение стоимостных, трудовых и временных затрат.

При выборе технологии требуется учитывать следующие требования:

1) обеспечение достоверности обрабатываемой информации;
2) решение задач в установленные сроки;
3) обеспечение минимальных трудовых и стоимостных затрат на обработку данных;
4) наличие возможности обработки данных на ЭВМ.

Эти требования могут быть выполнены за счет нескольких факторов:

1) сокращение числа операций, особенно ручных;
2) разработка системы контроля вводимой информации;
3) снижение объема обрабатываемых данных;
4) повышение квалификации пользователей, улучшение условий труда и, как следствие, повышение производительности.

Исходя из перечисленных выше требований, целесообразно проектирование поставленной задачи в соответствии с ними, что позволит достичь максимальной эффективности при использовании программы.

Технологический процесс состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит сбор и регистрация первичной информации, накопление и визуальный контроль для передачи на машинную обработку. Некоторые документы подвергаются ручной обработке, после чего формируются промежуточные документы.

Цель второго этапа - перенос данных на машинные носители, то есть первоначальное формирование информационной базы, арифметический, логико-синтаксический контроль и контроль на ограничение целостности.

Третий этап включает операции накопления и обработки данных: различные виды сортировок, корректировки, оформление результатной информации, запись ее на машинные носители или вывод на печать.

На выбор технологии обработки данных влияют следующие факторы:

1) возможности ПО;
2) параметры решаемых задач;
3) необходимость рациональности технологии.

С учетом возможности обеспечения сотрудников бухгалтерии современными ПЭВМ оптимальным вариантом является разбиение технологии задач на сравнительно простые процедуры, что упрощает ее доработку и совершенствование в процессе эксплуатации, несмотря на возможное увеличение числа рабочих массивов.

В настоящее время существуют процессы, которые выполняются вручную. Выполнение данных работ требует специальную рабочую единицу и больших временных затрат. Целью данного проекта ставится автоматизация данного процесса и повышение эффективности работы отдела.

Различают следующие способы сбора и регистрации первичной информации:

1) механизированный - сбор и регистрация информации осуществляются непосредственно человеком с использованием при необходимости простейших приборов (калькуляторы, весы, мерная тара и др.). Информация вручную заносится на первичные документы, которые передаются для ввода в ЭВМ
2) автоматизированный - предполагает использование машиночитаемых документов и аппаратов для их ввода в ЭВМ или сканеров
3) автоматический - используется в основном для сбора статистической информации на производстве при обработке данных в режиме реального времени: информация с датчиков, учитывающих ход производственного процесса (выпуск продукции, простои оборудования и т.п.), поступает непосредственно в ЭВМ.

При решении поставленной в задачи применяется только механизированный способ сбора и регистрации информации.

Подготовка данных для ввода в ЭВМ предполагает осуществление контроля правильности вводимой информации. Существует три основных метода контроля переноса информации на машинные носители:

1) метод верификации - метод двойного набора, ввод осуществляется два раза, затем оба варианта сравниваются на предмет расхождений. Метод очень трудоемкий (стопроцентная повторяемость набора), но достоверность его достаточно высокая;
2) метод контрольных сумм - используется для статистических документов: в первичном документе подсчитываются контрольные суммы (по строке, по столбцу документа), вносятся в документ, а затем переносятся на машину вместе с документом. ЭВМ подсчитывает контрольные суммы и сравнивает с теми, которые были введены на предмет расхождений. Метод менее трудоемкий, чем первый, но достоверность его ниже, так как не всегда выявляются ошибки (например, при перестановке цифр или при совпадении верной и ошибочной контрольных сумм);
3) визуальный контроль - представляет собой чисто зрительный контроль на предмет обнаружения явных ошибок. Метод малотрудоемкий и ненадежный, но он, как правило, компенсируется хорошим программным контролем.

При решении поставленной задачи применяется последний метод - метод визуального контроля. Нет необходимости в применении более трудоемких методов, а основной недостаток метода компенсируется хорошим программным контролем.

Техническое обеспечение - это комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств составляют:

компьютеры любых моделей;

устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

устройства передачи данных и линий связи;

оргтехника и устройства автоматического съема информации;

эксплуатационные материалы и др.

К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств) - централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших компьютеров и вычислительных центров.

Децентрализованное техническое обеспечение предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах. Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход - организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных и больших компьютеров для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Как известно, реализация каждого основного технологического процесса требует наличия вспомогательных (второстепенных) процессов, обеспечивающих эффективную деятельность по оказанию информационных услуг. Все планируемые мероприятия, процессы, комплексы технических и программных средств должны поддерживаться соответствующими службами, которые необходимо подготовить, организовать, обучить, что требует соответствующих финансовых затрат, определяемых факторами внешней среды.

Таким образом, оптимизационная модель на каждом уровне формирует соответствующие выходные параметры при минимизации экономических (финансовых) показателей с учетов внешних факторов.

Основными источниками финансирования учебного заведения являются:

хозрасчетная деятельность;

спонсорская помощь (индивидуальная, корпоративная, ассоциативная);

целевое (ведомственное) финансирование.

Необходимо отметить, что соотношение между объемами данных видов финансирования зависит от экономической и социальной политики государства. В современных условиях бюджетное и целевое финансирование, направляемое на пополнение основных фондов, постоянно уменьшается. Поэтому для необходимого восполнения информационных ресурсов недостающая часть средств выделяется из хозрасчетных доходов. Финансирование на комплектование фондов по гранту не предусматривается правилами его предоставления.

Перечисленные источники финансирования не в равной мере используются для обеспечения тех или иных информационных процессов. Так, например, для пополнения информационных ресурсов используются бюджетные отчисления, хозрасчетные средства, спонсорская помощь, целевое финансирование. Источниками финансового обеспечения научно-практических, аналитических, методических разработок служат хозрасчетные доходы, средства, выделяемые по грантам, и спонсорская помощь.

Таким образом, применение оптимизационной модели программно-целевого планирования в системе управления информационным обменом позволяет осуществить рациональное распределение обобщенного финансового потенциала по основным видам деятельности филиала с учетом всех необходимых ресурсов. Выбор основных целевых функций (критериев) и система ограничений позволяют сформулировать согласно целям некоторое множество стратегий, определяющих поведение руководства при принятии решения. В результате формируется тот необходимый перечень мероприятий, обеспечивающих эффективную систему управления информационным обменом. Такая постановка оптимизационной задачи позволяет определить реальную потребность в ресурсах, необходимых для достижения поставленных целей, с учетом комплексной целесообразности или эффективности их реализации в зависимости от сроков и масштабов внедрения новых технологий и результатов научных разработок.

Таким образом, система управления информационным обменом является интегрированной иерархической системой, включающей в себя подсистемы с общими информационными базами экономических, технических, качественных показателей деятельности и их координационными связями. Очень важно соблюдение следующих требований:

Система должна обеспечивать каждого пользователя информацией, необходимой для анализа и планирования конечных результатов, а также действий, направленных на достижение этих конечных результатов и осуществления корректирующих воздействий.

Система должна обеспечивать сбор и обработку фактических данных.

Система должна соответствовать организационной структуре филиала.

Система должна быть интегрированной в такой степени, чтобы информация агрегировалась по уровням иерархии, т. е. информация на более низком уровне должна быть более конкретна, чем на более высоком.

Информационные данные, поставляемые системой, должны быть своевременными.

Система должна быть достаточно гибкой, чтобы обеспечить возможность оперативного управления новыми процессами и их контроль.

При выработке управляющих воздействий необходимо учитывать как информацию, поступающую в ходе реализации основных процессов, так и мнения руководителей, ее предоставляющих.

Отчетные материалы должны охватывать наиболее важные периоды времени и отражать движение материалов, содействовать проверке выполнения планов, включать в себя только реальные факты. Они должны быть также доступны для чтения и понимания, иметь четкое назначение, основываться на конкретных фактах, строиться в соответствии с технологией документооборота.

Должна существовать возможность улучшения и модернизации системы управления, но постоянная переделка по каждому незначительному поводу недопустима.

Проанализировав все собранные предпочтения, было решено, что наиболее рентабельным и эффективным решением поставленной задачи при выборе технического обеспечения станет компьютер, оснащенный такими характеристиками:

материнская плата Asus M4A77T со встроенным VGA видеоадаптером;

процессор AMD Phenom II X2 3,2 GHz или Intel Core i3;

жесткий диск Samsung объёмом 500 Gb;

дисковый привод Samsung;

монитор LG Flatron;

клавиатура и мышь;

дипломная работа

1.4 Обоснование проектных решений по видам обеспечения

Автоматизированные системы в образовании в качестве составных элементов включают: техническое, информационное, программное, технологическое, организационное обеспечения.

Техническим обеспечением информационных систем называется комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств составляют:

Компьютеры;

Устройства передачи данных и линии связи;

Оргтехника и устройства автоматизированного съема информации;

Устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации .

Процесс автоматизации поставленной задачи требует выбора, необходимого технического обеспечения. Необходим компьютер для работы в основном с офисными приложениями (электронными таблицами, текстовым редактором, базами данных), то выбираем системный блок с процессором, производительность которого является достаточной, для решения поставленных задач.

При решении поставленной задачи необходимо постоянно выводить на печать, копировать и сканировать большое количество документов. Выбирая принтер, ксерокс и сканер надо учитывать, чтобы были высокая скорость печати, надежность и удобство эксплуатации при относительно низкой цене .

Клавиатура, мышь и монитор необходимы для полноценной работы с системой и ее визуальными компонентами. Их технические характеристики не критичны.

Постановке задаче удовлетворяет компьютер со следующими характеристиками:

Таблица 1

Состав и основные характеристики ПЭВМ

Для связи с файловым сервером БД необходимо наличие сетевой платы. Наиболее распространенным типом сетевых плат является Ethernet. Количество локальных пользователей - как правило, не превышает двух десятков. Количество обращений к серверу происходит по мере необходимости пользователя. Объем передаваемой информации одному пользователю зависит от параметров запроса пользователя и может достигаться нескольких Мб. Сервисной программой на сервере передается по сети бинарный файл, полученный с контроллера, он достигает несколько Кб. С технологией файл-сервер реализуемой в создаваемой системе будет загрузка сети, при которой желательно использовать сетевые платы в 100 Мбит/с .

В информационных системах одним из основных форм обеспечения является информационное обеспечение. Информационное обеспечение - это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в учреждении, а также методологии построения баз данных .

Основным способом реализации информационного обеспечения является подсистема управления базами данных. База данных (БД), в соответствии с определением - именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Система управления базами данных (СУБД) - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями .

Информационное обеспечение ИС является средством для решения следующих задач:

Однозначного и экономичного представления информации в системе (на основе кодирования объектов);

Организации процедур анализа и обработки информации с учетом характера связей между объектами (на основе классификации объектов);

Организации взаимодействия пользователей с системой (на основе экранных форм ввода-вывода данных);

Обеспечения эффективного использования информации в контуре управления деятельностью объекта автоматизации (на основе унифицированной системы документации).

Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы) и внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации) .

К информационному обеспечению предъявляются следующие общие требования:

Информационное обеспечение должно быть достаточным для поддержания всех автоматизируемых функций объекта;

Для кодирования информации должны использоваться принятые классификаторы;

Для кодирования входной и выходной информации, которая используется на высшем уровне управления, должны быть использованы классификаторы этого уровня;

Должна быть обеспечена совместимость с информационным обеспечением систем, взаимодействующих с разрабатываемой системой;

В информационной системе должны быть предусмотрены средства контроля входной и результатной информации, обновления данных в информационных массивах, контроля целостности информационной базы, защиты от несанкционированного доступа .

Данные, сформированные в информационные массивы, образуют информационную базу данных, которая используется для решения поставленной задачи. Для эффективного доступа к базе, необходимо определить модель логической структуры базы данных.

Существует три модели логической структуры базы данных (по способу установления связей между данными): иерархическая, сетевая и реляционная. В проектируемом варианте выбирается реляционная модель, так как она является простейшей и наиболее привычной формой представления данных в виде таблицы. Строка таблицы эквивалентна записи файла базы данных, а колонка - полю записи. Доступ к элементу данных осуществляется посредством связи требуемой строки (записи) с требуемой колонкой (полем). Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились основной причиной их широкого использования.

Обоснование проектных решений по программному обеспечению включает выбор операционной системы и системы управлениями базами данных для разработки и последующего функционирования автоматизированной системы документооборота.

Операционная система (ОС) - так называется первая и самая главная программа, благодаря которой становится возможным общение между компьютером и человеком . ОС принимает на себя сигналы-команды, которые посылают другие программы, и «переводит» их на понятный машине язык. ОС управляет всеми подключёнными к компьютеру устройствами, обеспечивая доступ к ним другим программам. Задача ОС - обеспечивать удобство работы с компьютером для человека-пользователя. Каждая ОС состоит из трех обязательных частей:

1) первая - ядро, командный интерпретатор, «переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов;

2) вторая - специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера;

3) третья часть - удобная оболочка, с которой общается пользователь - интерфейс;

В качестве операционной системы была выбрана ОС - Windows XP.

Тогда система управления базами данных должна быть рассчитана для работы в выбранной операционной системе. В мире существует множество систем управления базами данных документооборота. Несмотря на то, что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий . Это дает возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. Примером таких систем является Евфрат-Документооборот.

Евфрат - для малых и средних учреждений (от 5 до 120 компьютеров), стремящихся организовать эффективную работу с корпоративными документами, как отдельных сотрудников, так и организации в целом, наладить на современном уровне делопроизводственный процесс компании, организовать электронный архив документов различных типов.

Евфрат - это решение для автоматизации делопроизводства, создания и ведения электронного архива документов самых различных типов: тексты, электронные таблицы, графические изображения, аудио и видео. Система позволяет вносить документы в архив, снабжать их необходимыми реквизитами, систематизировать их, размещая в системе иерархических папок, и находить, используя разнообразные средства поиска документов. Найденный документ можно просматривать во встроенном режиме просмотра с сохранение первозданного вида документов, без вызова внешних программ.

Дополнительные возможности:

Показ папок и картотек в виде таблицы значений реквизитов, с возможностью масштабирования ячеек и экспорта в Excel. Возможность фильтрации таблицы по реквизитам;

Печать или запись в файл отчетов по документам в папке или при разметке по картотеке;

Совместная работа с другими приложениями - MS Office, Netscape Navigator, Microsoft Internet Explorer , Photoshop и т.д;

Новый подход к созданию документов:

Новый единый диалог создания и корректировки документов из различных источников;

Предварительный просмотр файлов перед внесением в систему;

Мастер создания документов, который сам предлагает пользователю варианты создания новых документов в системе;

Слежение за директориями. Евфрат автоматически отслеживает все изменения, происходящие с документами в указанных директориях на локальных и сетевых дисках;

Евфрат также позволяет производить архивирование документов, зарегистрированных в базе системы .

Для того чтобы сотрудники кафедры эффективно работали с большим информационным потоком, база данных должна отвечать следующим требованиям:

Хранение больших объёмов актуальной и достоверной информации;

Простота обращений пользователей к БД;

Возможность внесения, изменения, удаления, сортировки и других манипуляций с данными БД;

Поиск информации по различным группам признаков;

Возможность расширения и реорганизации данных в БД при изменениях предметной области.

В виду того, что на кафедре вся документация ведется в текстовом редакторе Word и табличном редакторе Excel, для автоматизации работы и ведения учета документации была выбрана система управления базами данных Access. Выбор обосновывается несколькими факторами преимущества:

1. Приложение Access является реляционной СУБД, которая поддерживает все средства и возможности по обработке данных, свойственные реляционным моделям. При этом информация, которую необходимо хранить в соответствующих БД, может быть представлена в практически любом формате, частности, текстовом, графическом, числовом, денежном, дата или время и т.д.;

2. Среди средств, которые предлагает СУБД Access нельзя не отметить возможность динамического обмена данными (DDE) между Access и другими приложениями, которые поддерживают эту технологию. Также имеется возможность применения технологии ActiveX, позволяющей использовать разработчику в своем программном продукте не только, те объекты, которые свойственны данному приложению (в частности, Access), но и объекты других приложений (например, Excel или Word);

3. При обработке данных в Access используется структурированный язык запросов SQL, который без преувеличения можно назвать стандартным языком БД. С его помощью можно выполнять самую разнообразную обработку имеющихся данных, в частности, создавать выборки требуемой структуры, вносить необходимые изменения в имеющиеся БД, преобразовывать или удалять таблицы, формировать данные для отчетов и многое другое;

4. Важным преимуществом СУБД Access является то, что с ее помощью можно разрабатывать системы, которые обрабатывают БД как на отдельном компьютере, так и в локальной сети учреждения или в Internet, используя режим обработки данных «клиент-сервер» .

Access предоставляет широкие возможности по созданию приложений, связанных с обработкой БД. При этом разработчику не обязательно быть программистом высокого класса, а вполне достаточно иметь представление о создании событийных приложений в среде Windows, а также владеть некоторыми навыками программирования на языке Visual Basic. В этом случае разработчик достаточно быстро сможет овладеть навыками по созданию приложений в Access, что позволит выполнять автоматизирование как простых, так и достаточно сложных задач, связанных с обработкой данных .

Рассмотрим обоснование по технологическому обеспечению системы. Реализация технологического процесса включает работу по учету вводимой информации, а также ведению информационной базы и формирование отчетов по соответствующим запросам к базам данных.

Контроль количества поступивших документов, полноты и качества их заполнения;

Отбор правильно заполненных документов;

Отбраковка документов, не соответствующих требованиям, предъявляемым к документам.

Если информация поступает на машинном носителе (гибком диске), то в этом случае проверяется качество записи диска, реги-стрируются имя файла, объем, источник и время поступления .

Работа с программой начинается с вывода информационного окна и активизации системы меню.

При машинной обработке информации предполагается несколько этапов:

Сбор, прием, контроль первичных документов и передача их на ввод (домашинный этап);

Ввод, вычисления и иная обработка первичных документов (машинный этап);

Вывод полученных данных на печать и последующая работа с ними (послемашинный этап) .

Все перечисленные выше процессы обработки информации являются технологическими, поскольку предусматривают выполнение строго регламентированных операций по детально разработанной технологии .

Организационное обеспечение системы включает непосредственных исполнителей, ответственных за правильное функционирование системы и администратора внутривузовской сети, а также их взаимодействие в рамках решения задачи автоматизации документооборота.

Выводы по 1 главе. На первом этапе исследования выявлено, что одним из приоритетных направлений в повышении эффективности управления образованием является создание интегрированной автоматизированной информационной системы, объединяющей органы управления и образовательные учреждения в единое информационное пространство. Наибольшее применение информационные системы в образовательных учреждениях находят при автоматизации следующих задач:

Управление учебным процессом (формирование учебных планов, построение расписания, мониторинг результатов обучения);

Финансовое планирование и бухгалтерский учет;

Документооборот (формирование приказов, контроль исполнения);

Подготовка оперативной и внешней отчетности.

На втором этапе исследования был проведен детальный анализ и характеристика предметной области - Нижнекамский Муниципальный институт и непосредственно подразделение кафедра. Это позволило определить характер документооборота для последующей его автоматизации.

Для успешного решения этой задачи на третьем этапе был проведен функционально-структурный анализ технологии документооборота на основе диаграмм SADT (IDEF0). Структурный анализ позволяет избежать ошибок при построении реальной системы и является фундаментом, от которого зависит качество и функционирование системы в дальнейшем.

На четвертом этапе был произведен выбор технологии проектирования технического, информационного, программного, технологического и организационного обеспечения.

Анализ существующих разработок и обоснование выбора технологии проектирования

Формализация расчетов

Общая характеристика организации решения задачи на ЭВМ

В данном разделе следует уделить внимание обоснованию выбора типа архитектуры: файл-сервер или клиент – сервер; обратить внимание на организацию загрузки переменной информации и ведения корпоративных баз данных, хранимых на серверной части системы или на файл - сервере, организацию порядка обработки транзакций по обновлению этих баз, необходимости ведения локальных баз на рабочем месте, порядок обработки и выдачи результатной информации пользователю по локальной сети или через сеть Internet.

В данном пункте рассматриваются алгоритмы расчета и решения задач, которые подразделяются на алгоритмы по выполнению работ для получения результатной информации и непосредственно формулы расчета экономических показателей, а также последовательность проведения расчетов. Позже на этот пункт необходимо будет сделать ссылку из пункта проектной части (характеристика результатной информации).

Необходимо проанализировать существующую предметную технологию объекта управления с точки зрения использования каких-либо программных средств, технологий АРМ и, если используются, то каким образом.

Если на рынке программных средств существуют готовые программные (программно - аппаратные) решения желательно дать краткое описание и провести анализ хотя бы одной такой разработки, указав основные характеристики (например, понятность пользователю, степень защиты информации, модифицируемость, мобильность, масштабируемость, затраты на сопровождение и поддержку и т.д.) и функциональные возможности.

Затем следует отметить, почему необходимо разрабатывать новое программное средство, и чем оно должно отличаться от существующих.

Обзор рынка программных средств удобно проводить с помощью Internet. Адреса используемых при обзоре ресурсов следует добавить в список литературы дипломного проекта.

Как и для первого и второго варианта, в данном варианте следует провести выбор технологии проектирования, дать описание стадий, этапов, операций, а также методов и инструментальных средств, применяемых в выбранной технологии.

В данном разделе рассматриваются те же компоненты и в таком же разрезе, что и для первого и второго вариантов.

Этот пункт включает обоснование выбора обеспечивающих решений, определение функциональных информационных технологий (ФИТ), обоснование разбиения ФИТ между АРМами в зависимости от целей и обязанностей сотрудника, обоснование выбора АРМ для рассмотрения в проектной части, обоснование проектных решений по информационному обеспечению выбранного АРМ.

Обоснование выбора обеспечивающих технологий включает в себя определение программных и аппаратных средств, необходимых для создания комплекса АРМ.

При выполнении работы по обоснованию выбора аппаратной части проекта следует обратить внимание на ряд следующих специфических моментов:

Обоснованию выбора типа ЭВМ для клиентской и серверной части архитектуры;

Обоснованию выбора типа локальных сетей и сетевых операционных систем;

Определению способов технического обеспечения обработки распределенных транзакций и защиты хранимых данных и т.п.

Обоснование проектных решений по программному обеспечению комплекса АРМ заключается в формировании требований к системному и специальному (прикладному) программному обеспечению и выборе на основе этих требований соответствующих компонентов программного обеспечения. Например, к большинству прикладного программного обеспечения можно выдвинуть требования надежности, эффективности, понятности пользователю, защиты информации, модифицируемости, мобильности, масштабируемости, минимизации затрат на сопровождение и поддержку и т.д. Кроме того стоит выработать требования к оформлению экранных и печатных форм, эргономике программного обеспечения.

Формулировка требований к программному обеспечению должна происходить с учетом объема информационных потоков объекта управления, требований и особенностей существующей предметной технологии, структуры системы управления.

При обосновании проектных решений по программному обеспечению комплекса АРМ целесообразно:

· обосновать выбор средств проектирования и разработки информационного обеспечения (СУБД), прикладного программного обеспечения (методов и среды разработки прикладных программ, языков программирования, специализированных библиотек);

· определить возможности выбранных программных средств, при использовании которых достигаются требования к прикладному программному обеспечению (например, возможность организации удобного интерфейса, оптимизации запросов к данным и т.п.);

· определить состав разрабатываемых процедур обработки данных клиентской части корпоративной ИС, предназначенных для размещения на данном АРМ.

Выбор методов и средств проектирования и разработки по возможности необходимо аргументировать, сравнивая их с аналогичными средствами, существующими на рынке.

Для определения ФИТ комплекса АРМ необходимо для каждого технологического этапа предметной технологии (см. п. 1.1.) сначала рассмотреть целесообразность автоматизации данного этапа предметной технологии, а затем, в случае необходимости его автоматизации, обосновать выбор соответствующей обеспечивающей технологии.

В соответствие с организационной структурой субъекта управления (см. п. 1.1.) следует рассмотреть необходимость создания АРМ для реализации целей и обязанностей сотрудников, входящих в систему управления. Далее необходимо обосновать состав каждого требуемого АРМа, т.е. присутствие в нем определенных частей ФИТ. При проектировании состава АРМ важно отмечать недостатки существующей предметной технологии и структуры управления и предлагать для их устранения новые подходы и решения.

Важно отметить, используется ли в существующей технологии решения комплекса задач технология АРМ, если используется, то каково функциональное различие существующих АРМ от проектируемых.

В ходе обоснования проектных решений по ФИТ и составу АРМов необходимо отразить следующие вопросы:

* методы сбора исходной информации (централизованно, распределенно), и анализ целесообразности использования специальных технических средств (датчиков, счетчиков и т.п.);

* формы передачи данных между АРМами и для внешней среды (на бумажных или машинных носителях), средства передачи (по локальной сети, модемной связи, по электронной почте и т.п.), порядок передачи данных (автоматически, после получения, по запросу, при определенных условиях);

* технологии обработки информации (централизованная, децентрализованная, распределенная), режим обработки данных (пакетный, диалоговый);

* формы и способы выдачи информации пользователю АРМ (на принтер, на экран монитора, в файл, централизованно, децентрализованно, распределенно);

* способы обеспечения защиты целостности и секретности хранимых данных в корпоративных базах данных;

* способы и методы обеспечения процедуры отката и восстановления данных в корпоративных базах данных и др.

После обоснования состава всех проектируемых АРМов необходимо выбрать АРМ для дальнейшего подробного рассмотрения в проектной части дипломной работы. Необходимо обосновать, почему данному АРМу следует уделять особое внимание.

Для выбранного АРМа требуется привести обоснование проектных решений по информационному обеспечению . Проектные решения по информационному обеспечению обосновываются с точки зрения внемашинного (классификаторы, справочники, документы) и внутримашинного (входные, промежуточные, выходные файлы информационных баз) обеспечения и включают следующие вопросы:

· обоснование состава и содержания результатных файлов и выходных документов;

· обоснование состава, формы представления исходной информации в первичных документах и на машинных носителях;

· обоснование требований к системам классификации и кодирования информации и нормативно-справочным данным.

Необходимо уделить внимание обоснованию методов организации информационной базы в следующих аспектах:

* обоснование выбора формы хранения данных локальная база или распределенная;

* обоснование способа обновления данных (разработки транзакций, типовых процедур обновления);