Информационная модель объекта автоматизации

1.4 Информационная модель объекта автоматизации

Ввиду сложности целей, стоящих перед информационной системой, возникает необходимость в их декомпозиции. По существу это означает расчленения целей системы более высокого порядка на цели системы более низкого порядка, причем в результате такого расчленения получают дерево целей, которое показывает связь между целями разных порядков. При декомпозиции сложные цели и функции должны разлагаться на такие составляющие, которые отличались бы друг от друга по каким-либо факторам.

В связи с большой трудоемкостью и однообразием работ по предоставлению ПДОУ возникла необходимость в автоматизации данного вида деятельности специалиста по предоставлению ПДОУ.

Эта информационная модель представлена на рисунках 1.2 –1.7.

 

Рисунок 1.2– Информационная модель AS-IS

Деятельность специалиста по ПДОУ

Основанием для деятельности специалиста является положение о платных услугах. На основании положения разрабатывается и утверждается прейскурант о платных услугах. Далее с прейскурантом ознакамливается потребитель услуг и составляется индивидуальный план (заявка).

Рисунок 1.3-Декомпозиция информационной модели AS-IS деятельности специалиста по ПДОУ

На основании полученных заявок специалист составляет учебный план, согласованный с руководством, а также составляет и утверждает тарификацию. После полученных данных о группах и перечне предметов заключаются договора с потребителями и исполнителями. По предоставляемым услугам ведутся табеля учета рабочего времени и табелей учета посещаемости детей. По табелям рассчитывается стоимость услуг по каждому потребителю.

Рисунок 1.4 – Декомпозиция процесса AS-IS

Составление учебного плана, тарификации, приказов

На основании индивидуальных планов и списка преподавателей идет подготовка приказов на внутреннее совмещение и составляется тарификация с учетом заявок. После чего утверждается учебный план по дням и часам.

Рисунок 1.5 – Декомпозиция AS-IS

Заключение договоров

На основании списка учеников заключаются договора об оказании ПДОУ с потребителями и договора об оказании возмездных услуг с исполнителями.

Рисунок 1.6 – Декомпозиция AS-IS

Ведение табелей

После того, как заключены договора, составлен учебный план и уже ведутся занятия по ПДОУ, необходимо ежемесячно заполнять и сдавать в УУООУ табеля учета посещаемости детей. На основании этих табелей ведется учет рабочих часов учителей и также заполняется и сдается общий табель на ежемесячную оплату, а также отдельный табель на обслуживающий персонал в УУООУ.

Рисунок 1.7 – Декомпозиция AS-IS

Расчета стоимости услуг

На основании заключенных договоров и табелей посещаемости просчитывается фактическая (за вычетом пропусков по уважительной причине) сумма к уплате за ПДОУ. Вводятся данные по произведенным оплатам, полученные из УУООУ. Которые в свою очередь поступают из банков, где производится оплата. На основании этих данных идет подготовка сальдо расчетов, т.е. сумма к уплате (переплата) по каждому ученику. После всех операций можно произвести расчет внебюджетных средств.

1.5 Постановка задач

1.5.1 Общая характеристика организации решения задачи на ЭВМ

Объектом автоматизации выбрано рабочее место специалиста по предоставлению ПДОУ в МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов.

Под целью понимается информационный образ желаемого состояния или результата деятельности. Цели, как правило, задаются в виде общих целевых установок для системы в целом и потому нуждаются в детализации и конкретизации по мере продвижения вниз по уровням иерархической структуры системы. Следует отметить, что чем точнее сформулированы и определены цели системы, тем легче выбрать средства их достижения.

Для создания АРМа специалиста по предоставлению ПДОУ необходимо:

·        разработать формы документов (входной, выходной, нормативно – справочной);

·        обосновать и выбрать новую информационную технологию (комплекс технических средств, информационное обеспечение, программное обеспечение).

К входной информации относится договор о возмездном оказании платных образовательных услуг.

К нормативно – справочной относится прейскурант с наименованием и ценой услуги, тарификация.

К выходной информации относятся ежемесячные табеля посещаемости детей по платным услугам, табеля учета рабочего времени учителей, данные по задолженности, смета доходов и расходов.

Главной целью является внедрение разработанного программного продукта, автоматизирующего обработку информации на рабочем месте специалиста по предоставлению ПДОУ и как результат достижение следующих показателей:

·        сокращение на 85% времени формирования документов (табелей, реестра, сальдо расчетов и т.д.);

·        улучшение на 30% качества и достоверности данных;

·        повышение степени защищенности информации;

·        увеличение количества аналитических показателей, получаемых на базе исходных данных;

·        повышение качества предоставляемых услуг;

·        расширение списка предоставляемых услуг.

Для достижения этой цели потребовалось решить следующие задачи:

·        изучить назначение, состав и принципы функционирования или организации проектируемого объекта;

·        изучить проектно-технологическую документацию;

·        выполнить технико-экономическое обоснование выполняемой разработки;

·        обеспечить информационную безопасность проекта;

·        определить надежность программного средства.

Система предназначена для использования в следующих операциях:

·        поиск информации о потребителях;

·        расчет стоимости услуг;

·        расчет суммы к уплате за определенный период;

·        формирование выходных форм отчетной документации.

Разработка и внедрение ИС не предполагает каких-либо изменений в функциях специалиста по ПДОУ.

Источниками оперативной информации являются утвержденные и согласованные нормативные документы.

Источниками информации о заказчиках (потребителях) и исполнителях являются списки учеников и учителей с периодичностью поступления в один учебный год (возможны единичные изменения в течении года).

Вся оперативная информация приводится к стандартному виду и заносится в базу данных для последующего использования в программном комплексе.

1.5.2 Формализация расчетов

Формализованное моделирование осуществляется по определенным правилам. Согласно правилам по каждому экономическому показателю выявляются реквизиты-признаки и реквизиты-основания. Им присваиваются условные обозначения: реквизитам-основаниям заглавные буквы, реквизитам-признакам строчные буквы. Экономический показатель выражается в виде совокупности обозначений. Взаимосвязи показателей представляются в виде формул. Совокупность формул отражает инфологическую модель решения задачи.

При разработке отчета «Данные по задолженности» за основу принимаем табеля учета посещаемости детей. В отчет включаем следующие колонки:

– идентификационный номер ученика;

– Ф.И.О. ученика;

– остаток на начало периода (месяц);

– сумма начислений за определенный период времени (месяц);

– сумма внесенной оплаты (через банк);

– остаток на конец периода (долг (–), переплата (+)).

Стоимость предоставленной услуги вычитываем по следующей формуле:

S=(SC₁* KC₁)+ (SC₂* KC₂)+ (SC_i* KC_i)

SC – стоимость одного часа;

KS – количество часов в месяц (посещенных учеником).

Например: ученик 3 класса Скворцов Андрей заключил договор на три услуги:

– мир логики;

– секреты орфографии;

– занимательная арифметика.

По условиям договора количество предоставляемых услуг по каждому предмету – четыре часа в месяц. Но, допустим, Андрей болел с 12 числа по 21 текущего месяца и у него выпало некоторое количество занятий, которые приходились на дни болезни.

Следовательно,

S=(36,25*4)+(36,25*3)+(36,25*3)

Стоимость предоставленной услуги за определенный месяц равна 362 рубля 50 копеек.

Далее вся суммы, вносимые в колонки начислений и оплаты, суммируются с данными, уже имеющимися в данной строке данной колонки.

Чтобы рассчитать сумму долга (переплаты), надо к остатку на начало прибавить начисления и отнять внесенную оплату.

Разрабатываемая АРМ должна быть гибкой, т.е. настраиваемой на различные модификации.

1.6 Аналоги разрабатываемого АРМ

На сегодняшний день в сфере образования происходят интенсивные процессы формирования новых информационных ресурсов и предоставления новых образовательных сервисов, в том числе, сетевых. Процесс информатизации образования происходит в настоящее время на различных уровнях: от федеральных отраслевых целевых программ до муниципальных и школьных инициатив. Каждый регион имеет собственную программу информатизации образования, включая и программы повышения квалификации педагогических работников в области использования ИКТ в образовательном процессе, но, к сожалению, даже учет местной специфики не позволяет избежать сходных трудностей по их реализации. Несогласованность государственных и негосударственных программ, дублирование структур, решающих одинаковые задачи; повторение ошибок, неэффективных решений, слабость горизонтальных связей, отсутствие стандартов информационного обмена – все это приводит к торможению процесса формирования единого информационного образовательного пространства страны, разобщенность региональных структур повышения квалификации в сфере информатизации образования.

Другой важнейшей проблемой является удаленность существующих структур от конечного потребителя – учебных заведений и образовательных учреждений. Большинство из ресурсных центров работает на федеральном и региональном уровнях, поддерживая, в основном, учителей и учебные заведения региональных центров, а вынужденная стандартизация сервисов приводит к тому, что не учитываются особенности информатизации конкретных школ и территорий. Эффективность действий структур, поддерживающих информатизацию образования, значительно выросла бы при наличии более тесных контактов с непосредственными потребителями предоставляемых ресурсными центрами услуг.

Частично проблему информатизации образовательного процесса попыталась восполнить компания ИВЦ «АВЕРС». Она предлагает к реализации следующие продукты:

1.     Автоматизированная информационно-аналитическая система «Управление образовательным учреждением (АРМ Директор)» – позволяет:

– сформировать информационную инфраструктуру учреждения;

– повысить качество и обоснованность принимаемых решений по управлению учреждением;

– управлять процессом подготовки и переподготовки педагогических кадров;

– избавить руководителя от рутины административного труда;

– сформировать единый информационный ресурс, необходимый для автоматизации процесса управления системой образования в звене «территориальный (региональный) орган управления – учреждение образования».

Версии программы:

– для общеобразовательных учреждений;

– для учреждений дошкольного образования;

– для учреждений профессионального образования.

Для практической работы программного комплекса в средних образовательных учреждениях программным способом организованы следующие рабочие места:

– директор школы;

– секретарь;

– завуч;

– учитель;

– медиатека;

– здоровье;

2. Автоматизированная информационно-аналитическая система «Аверс: Библиотека» – автоматизированная информационно-аналитическая система учета библиотечного фонда и организации деятельности школьных библиотек АИАС «Аверс: Библиотека» разработана на основе «Инструкции об учете библиотечного фонда» (введена в действие приказом Министерства культуры Российской Федерации от 2 декабря 1998 года №590) и Методических рекомендаций по применению «Инструкции об учете библиотечного фонда в библиотеках образовательных учреждений» (утверждены приказом Министерства образования Российской Федерации от 24 августа 2000 года №2488).

АИАС «Аверс: Библиотека» предназначена для комплексной автоматизации повседневной деятельности школьных библиотек, включая процессы учета библиотечного фонда, организацию работы библиотеки с пользователями и другими библиотеками, вопросы оценки состояния библиотечного фонда, определения потребности библиотеки в новых поступлениях и необходимости обновления (увеличения) фондов, изучение читательского спроса, а также вопросы контроля за состоянием библиотечного фонда и планирования работы библиотеки на перспективу.

Программный комплекс АИАС «Аверс: Библиотека» позволяет:

– проследить путь каждого документа (издания), от его поступления на баланс школьной библиотеки до списания;

– оценить потребности пользователей школьной библиотеки в различных изданиях;

– спланировать деятельность библиотеки;

– обеспечить быстрый поиск необходимых документов (изданий).

3. Автоматизированная информационно – аналитическая система «Орган управления образованием» (АРМ «РОНО») – специализированная информационно-аналитическая система, предназначенная для ведения кадрового делопроизводства, контроля и обобщения получаемой от школ информации, формирования единых региональных баз данных педагогических кадров и учащегося контингента.

Автоматизированная информационно-аналитическая система «РОНО» информационно взаимодействует с программными комплексами «Централизованная бухгалтерия», «Сводная статистическая отчетность», «АРМ Директор», «Школьная библиотека», «Ревизор», открыта к информационному обмену с другими системами на уровне «экспорта-импорта» данных.

АИАС «РОНО» – программа, формирующая единое информационное пространство территориальной (районной, городской, областной) образовательной системы.

4. Комплекс «АВЕРС-Бухгалтерия» – полностью автоматизирует работу на всех участках бухгалтерского учета бюджетного учреждения и позволяет:

– вести полный синтетический, а также многоуровневый аналитический учет;

– осуществлять текущий финансовый контроль над использованием денежных средств;

– формировать достоверную отчетность, выполняя при этом контрольные функции в отношении сохранности бюджетных средств;

– получать объективную информацию для принятия решений по управлению материальными и финансовыми ресурсами учреждения;

– обеспечить эффективное функционирование учреждения в условиях нормативного финансирования и казначейской системы исполнения бюджета;

– взаимодействовать с подразделениями органов Федерального казначейства, Пенсионного фонда РФ, Инспекций Министерства по налогам и сборам РФ и др.

Версии:

– для образовательных учреждений самостоятельного баланса (Школа, Детский сад, ПТУ);

– для централизованных бухгалтерий.

5. Автоматизированная информационно-аналитическая система «Аверс: Тарификация» – в полном объеме автоматизирует выполнение работ по планированию затрат на выплату заработной платы и позволяет:

проводить расчет тарификации сотрудников учреждения на основании:

– штатного расписания, учебного плана, данных о распределении нагрузки

педагогических работников, тарифных сеток, системы надбавок и доплат;

– рассчитывать тарифный и надтарифный фонды заработной платы учреждения;

– унифицировать процедуру формирования штатного расписания;

– планировать потребности учреждения (учреждений региона) в педагогических и административных кадрах;

– оптимизировать затраты на оплату труда сотрудников учреждений;

– повысить эффективность использования бюджетных средств, выделяемых на выплату заработной платы.

6. Автоматизированная информационно-аналитическая система «Аверс: Смета» – автоматизирует процесс формирования и сопровождения исполнения сметы учреждения и позволяет:

– реализовать несколько схем расчета сметы доходов и расходов учреждения:

– исходя из установленных Федеральных и региональных нормативов финансирования;

– на основании данных о фактическом исполнении сметы предыдущего отчетного периода, установленных индексов дефляторов;

– формировать консолидированные сметы учреждений в соответствии с бюджетной классификацией;

– проводить расчет утвержденной сметы учреждения;

– осуществлять разассигнование смет;

– формировать план на финансирование расходов учреждения, вести учет заявок на внесение изменений (так называемые «передвижки») в смету.

7. Автоматизированная информационно-аналитическая система «Сводная отчетность» – позволяет:

– формировать консолидированную (сводную) бухгалтерскую и статистическую отчетность учреждений;

– контролировать достоверность первичных отчетов учреждений;

– осуществлять многофакторную аналитическую обработку результатов консолидации отчетов.

8. Автоматизированная информационно-аналитическая система «АВЕРС-расписание» – специализированная программа, предназначенная для составления расписания занятий во всех типах образовательных учреждений (общеобразовательные учреждения, учреждения профтехобразования).
Позволяет:

– учитывать санитарные правила и нормы;

– учитывать распределение классов по сменам;

– объединять классы в поток;

– делить классы (потоки) на группы;

– составлять расписание классов без «окон»;

– генерировать различные формы таблиц расписания;

– планировать замены;

– представлять таблицы в Excel, Word и HTML форматах;

– сокращать «окна» в расписании учителей и многое другое.

Программа полностью интегрирована с АИАС «Управление образовательным учреждением» (АРМ Директор), использует единую базу данных учителей, предметов, классов, кабинетов, учебного плана и учебной нагрузки.

Программа «АВЕРС-расписание» помогает завучу подготовить оптимальное расписание уроков с учетом пожеланий учителей и требований администрации.
 Программа состоит из четырех разделов «Списки», «Нагрузки», «Расписание» и «Замены».

Готовое расписание одного, всех или некоторых классов или учителей можно сохранить в форматах Microsoft Word, Excel или HTML.

Вся продукция предприятия имеет сертификаты соответствия качеству Российской Федерации.

Также проблему информатизации в школе попыталась решить Лаборатория информационных технологий «БАРС». Она разработала систему управления школой – Школьный офис – это возможность создания АРМов. Целью внедрения комплекса ПО «Школьный офис» в процессы управления образованием на уровне образовательного учреждения является:

– стимулирование процесса информатизации школы путем внедрения в существующий процесс работы директора и его аппарата средств автоматизации;

– повышение информационной культуры административного аппарата;

– создание и поддержка баз данных;

– организация передачи информационных массивов между учреждением и органом управления (баз данных школы, оперативного документооборота, нормативно-методической документации);

– автоматизация функциональных задач управления;

– изменение привычных механизмов работы;

– создание информационной среды управления в учреждении;

– административная сеть, общие базы данных, подключение к стержневым общешкольным базам предметных АРМ по направлениям – библиотека, учителя, родители с локальным и Интернет доступом.

  1.7 Обоснование проектных решений по видам обеспечения 1.7.1 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению

Этот пункт включает обоснование проектных решений по техническому, информационному, программному и технологическому обеспечению задачи.

Понятие информационного обеспечения возникло с созданием автоматизированных систем управления (АСУ).

Информационное обеспечение состоит из внутримашинного, которое включает массивы данных (входные, промежуточные, выходные), программы для решения задач, и внемашинного, которое включает системы классификации и кодирования оперативных документов, нормативно-справочной информации (НСИ).

Одно из важных требований к информационному обеспечению – это достоверность данных информационной базы.

Необходимая достоверность данных в информационных базах обеспечивается высокой степенью контроля на всех стадиях работы с данными.

Особенности технологии обработки данных связаны с такими факторами, как:

·        функционирование в режиме диалога с пользователем;

·        наличие накопителей информации;

·        исключение бумажных технологий для обработки информации.

Благодаря диалоговому режиму отсутствует четко установленная заранее последовательность операций по обработке данных.

В состав технологических операций входят:

·        загрузка программы;

·        ввод данных;

·        контроль информации и возможность корректировки;

·        справочно-информационное обслуживание;

·        формирование информационных массивов;

·        вывод информации.

Существует несколько способов регистрации первичной информации:

·        документальный;

·        документальный с регистрацией на машинном носителе;

·        автоматический.

В проекте АРМ специалиста по предоставлению ПДОУ будет использоваться как первый, так и второй способы регистрации информации. Ввод, обработка и выдача информации производятся в диалоговом режиме.

В основе диалогового режима лежит динамическое взаимодействие машины и человека посредством приема и передачи данных через устройства ввода / вывода. При диалоговом режиме обеспечивается поиск необходимой информации, быстрая обработка команд, сообщений, активное воздействие пользователя на ход обработки данных.

Организация диалога осуществляется посредством установки связей между данными, которые представляют собой информационные модели.

По способу установления связей между данными различают реляционную, иерархическую и сетевую модели. Реляционная модель является простейшей и наиболее привычной формой представления данных в виде таблиц. Иерархическая и сетевая модели предполагают наличие связей между данными, имеющими какой-либо общий признак. В иерархической модели такие связи могут быть отражены в виде дерева-графа, в сетевой возможны связи «всех со всеми».

В настоящее время реляционные системы лучше соответствуют техническим возможностям персональных компьютеров. Скоростные характеристики этих СУБД поддерживаются специальными средствами ускоренного доступа к информации и- индексирование баз данных.

1.7.2 Обоснование проектных решений по технологическому обеспечению

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

Технологический процесс, как правило, состоит из нескольких этапов. Целью первого этапа является сбор, регистрация, передача данных для дальнейшей обработки. Результатом обычно является составление документа. Цель второго этапа – перенос данных на машинные носители и первоначальное формирование информационной базы. Третий этап включает операции накопления, сортировки, корректировки и обработки данных.

При выборе варианта технологического процесса требуется учитывать следующие требования:

·        обеспечение достоверности обрабатываемой информации;

·        решение задач в установленные сроки;

·        обеспечение минимальных трудовых и стоимостных затрат на обработку данных;

·        наличие возможности обработки данных на ЭВМ;

·        возможность решения задачи в различных режимах.

Исходя из перечисленных выше требований целесообразно проектирование АРМа, которое позволит децентрализовать процесс решения задачи и повысить производительность.

При обработке данных желательно использовать массивы нормативно-справочной информации. Это дает преимущества в скорости поиска, выбора, сортировки и т.д. При этом необходима возможность просмотра полученных результатов перед оформлением и передачей выходной информации. Очень актуальным становится вопрос выбора режима: пакетный или диалоговый.

Пакетный режим позволяет уменьшить вмешательство пользователя в процесс решения задачи и требует от него только выполнения операций по вводу и корректировке данных, но вместе с этим появляется вероятность полной загрузки ЭВМ, что не всегда удобно для пользователя.

Практика показывает, что использование АРМ с применением методов построения модели на основе диалога обеспечивает более гибкую связь пользователя с ЭВМ.

Диалоговый режим имеет ряд преимуществ: удобен при работе с базой; обеспечение защиты при несанкционированном доступе; обеспечивает непосредственное участие пользователя в процессе решения задачи; управляемость процессом; быстрый доступ, поиск и выдача информации в любой момент времени, выбор различных режимов работы; осуществление быстрого перехода от одной операции к другой.

Существует несколько типов диалога: управляющие команды, запросы, меню, диалог на ограниченном естественном языке.

В данной работе будет использоваться метод меню с многоуровневой структурой.

1.7.3 Обоснование проектных решений по программному обеспечению

Под программным обеспечением следует понимать совокупность программ, обеспечивающих функционирование вычислительной системы (системное программное обеспечение), а также программ, предназначенных для решения конкретных задач пользователя (прикладное программное обеспечение).

К выбираемому программному обеспечению в данном случае относятся операционная система (ОС) и среда программирования.

Все ОС подразделяются на:

·        однопользовательские и многопользовательские;

·        однозадачные и многозадачные.

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

Выбор системы управления базами данных (СУБД) представляет собой сложную многопараметрическую задачу и является одним из важных этапов при разработке приложений баз данных. Выбранный программный продукт должен удовлетворять как текущим, так и будущим потребностям предприятия, при этом следует учитывать финансовые затраты на приобретение необходимого оборудования, самой системы, разработку необходимого программного обеспечения на ее основе, а также обучение персонала.

Для сравнения были выбраны три СУБД: InterBase, MySQL и MS SQL Server. Сравнение проводилось по пяти основным параметрам: поддержка СУБД механизма триггеров и хранимых процедур, удобство и доступность средств разработки приложений СУБД, перечень поддерживаемых операционных систем, минимальные требования к серверу баз данных, и производительность.

Триггеры и хранимые процедуры.

Для серьезных информационных систем наиболее распространенной является клиент-серверная архитектура, то есть архитектура, в которой под БД выделяется отдельный, достаточно мощный и надежный сервер, сетевой доступ к которому осуществляют несколько клиентов. Поддержка СУБД механизма триггеров и хранимых процедур позволяет перенести часть вычислительной нагрузки по обработке данных на сервер, несколько снижает сетевой трафик, облегчает модернизацию ПО.

MySQL в отличие от Microsoft SQL Server и InterBase не поддерживает ни триггеры, ни хранимые процедуры, что является в определенной степени недостатком, так как в приложениях информационной системы большую часть необходимых проверок введенных данных, а также обеспечение целостности базы данных приходится выполнять на уровне клиентского приложения, что несколько усложняет процесс создания программного продукта.

Средства разработки приложений СУБД.

Многие производители СУБД выпускают средства разработки приложений для своих систем. Как правило, эти средства позволяют наилучшим образом реализовать все возможности сервера БД, поэтому при анализе СУБД стоит рассмотреть также возможности средств разработки приложений.

В MSSQL Server следует обратить особое внимание на основное средство разработки и администрирования, включенное в состав дистрибутива, – Enterprise Manager, который позволяет решать практически все задачи администрирования MS SQL Server и, кроме того, удобен для разработчика.

В InterBase, к сожалению, средство разработки и администрирования, поставляемое в составе дистрибутива (Interbase Console), недостаточно удобно, но обладает необходимой функциональностью. Поэтому существуют более удобные средства разработки и администрирования, созданные сторонними разработчиками, такие как IB Expert, EMS IB Manager.

Похожим образом обстоит дело и со средствами администрирования и разработки MySQL, но при желании также можно воспользоваться продуктами сторонних разработчиков: EMS MySQL Manager, WinSQL, PHP Admin.

Перечень операционных систем,

под управлением которых способна работать СУБД. В этом разделе, безусловно, лидирует MySQL, которая способна работать под управлением большинства из имеющихся на настоящее время операционных систем. Список совместимости СУБД и ОС представлен в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Совместимость СУБД и ОС

СУБД	ОС
InterBase	Windows 95/98/ME/NT/2000 и Linux-системы
MS SQL Server	Windows NT, 2000, XP (Intel и Alpha)
MySQL	Linux (x86, libc6, S/390, IA64, Alpha, Sparc), Windows 95/98/NT/2000/XP, Solaris 2.9 (Sparc, 64-bit, 32-bit), FreeBSD 4.x ELF (x86), Mac OS X v10.2, HP-UX 10.20 (RISC 1.0), HP-UX 11.11 (PA-RISC 1.1 или 2.0), AIX 5.1 (RS6000), QNX 6.2.0 (x86), Novell NetWare 6 (x86), SCO OpenUnix 8.0 (x86), м SGI Irix 6.5, Dec OSF 5.1 (Alpha)

Минимальные требования к серверу БД представлены в табл. 1.2. Из данной таблицы видно, что наименее требовательна к ресурсам сервера – СУБД InterBase.

 

Таблица 1.2 – Минимальные требования к серверу БД

СУБД	Сервер
InterBase 7.0	Pentium 100 MHz, ОЗУ – 32 Мбайт, 50 Мбайт свободного места на диске.
MS SQL Server 7.0	Pentium II 350 MHz, ОЗУ – 128 Мбайт, 250 Мбайт свободного места на диске
MySQL 4.0.20	Pentium 100 MHz, ОЗУ – 64 Мбайт, 100 Мбайт свободного места на диске

Производительность.

Для сравнительного исследования СУБД после их установки на каждой из них встроенными средствами администрирования создавалась база данных TEST_DB, в которую помещалась одна таблица с именем TEST_TABLE (NUM: INTEGER; FIO_B: CHAR; NUM_CARD: INTEGER; NUM_POLUS: INTEGER; POL: CHAR; AGE_B: INTEGER; BORN_B: INTEGER; ADRESS_H: CHAR; TEL_H: INTEGER; ADRESS_R: CHAR; TEL_R: INTEGER; MED_PLACE: CHAR; VID_POS: CHAR; VID_BOL: CHAR; STATUS: CHAR; LGOTA: CHAR; VID_DOC: CHAR; FIO_DOC: CHAR; TDATE: DATE; VID_MON: INTEGER), содержащая 20 столбцов и 28096 строк записей. Как пример реальной практической задачи в этой таблице находилась информация о выданных больничных листах.

Данные таблицы были сгенерированны случайным образом. В исследовании участвовал компьютер со следующими основными характеристиками: Asus P4S533-MX / P4 2,4 GHz / RAM 256 Mb / HDD 80 Gb.

Для проведения исследования была использована программа SERVERTESTER. В ходе исследования для каждого из тестируемого сервера БД указанная программа по команде пользователя последовательно в течение 1 сессии выполняла все указанные ниже SQL – запросы и замеряла их время выполнения в мсек. Затем сессия повторялась. Количество повторов равнялось 20. Результаты каждого теста программа записывала в журнал работы, который затем был обработан – вычислены среднее значение времени выполнения каждого запроса. При этом на используемом при тестировании компьютере для исследования динамики работы серверов СУБД было запущено программное обеспечение System Monitor, в котором был включен 1 счетчик –% загруженности процессора. Перед началом каждого теста работа счетчика начиналась сначала. После окончания теста фиксировались 2 показателя – средний и максимальный проценты использования процессора, которые затем вручную вносились в журнал работы программы тестирования.

Текст SQL-запросов для тестирования подбирался таким образом, чтобы исследовать эффективность различных механизмов СУБД: безусловный запрос (характеризующий скорость доступа к данным вообще), запрос с простым условием (характеризующий скорость отбора данных по условию), запрос с группировкой и агрегатной функцией (характеризующий эффективность выполнения вычислений). Запросы выполнявшиеся в ходе тестирования приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 – SQL – запросы, выполнявшиеся в ходе тестирования

№	Название запроса	SQL запрос
1	Простой Select	SELECT * FROM TEST_TABLE
2	Выбор больных, которые обращались до 20.01.05	SELECT FIO_B, NUM_CARD, FROM TEST_TABLE WHERE TDATE<’20.01.05’
3	Выбор среднего по возрасту больного, по группам цели посещения	SELECT FIO_BOL, AVG (AGE_B), VID_POS FROM TEST_TABLE GROUP BY VID_POS

U – количество пользователей, подключенных к СУБД;

P av – средняя загрузка процессора;

P max – максимальная загрузка процессора;

D – длительность выполнения запроса, мсек.

В табл. 1.4–1.6 приведены результаты выполнения тестовых запросов.

Таблица 1.4 – Результаты выполнения запроса №1

Тест	U=1			U=2			U=3
	D	Pav	Pmax	D	P av	P max	D	P av	P max
MySQL	5450,8 (±66,5)	14,3	46,88	5608,2 (±71,8)	28,8	64,3	6011,4 (±68,0)	41,3	62,2
MS SQL Server	5237,2 (±42,0)	7,5	32,8	5721,7 (±20,4)	61,2	83,7	6387,3 (±54,7)	91	100
InterBase	6304,3 (±38,3)	28	51	6273,4 (±23,2)	63	98	6222,9 (±50,9)	86	100

Таблица 1.5 – Результаты выполнения запроса №2

Тест	U=1			U=2			U=3
	D	P av	P max	D	P av	P max	D	P av	P max
MySQL	163,0 (±3,2)	14,3	46,88	155,3 (±4,0)	28,8	64,3	153,7 (±14,5)	41,3	62,2
MS SQL Server	153,3 (±10,9)	30,1	92	233,9 (±21,7)	73,5	100	340,8 (±20,3)	97	100
InterBase	184,8 (±3,4)	28	51	192,8 (±4,0)	63	98	201,1 (±5,9)	86	100

Таблица 1.6 – Результаты выполнения запроса №3

Тест	U=1			U=2			U=3
	D	P av	P max	D	P av	P max	D	P av	P max
MySQL	89,0 (±2,9)	14,3	46,88	85,3 (±9,4)	28,8	64,3	68,3 (±2,7)	41,3	62,2
MS SQL Server	58,9 (±3,4)	30,1	92	85,5 (±7,6)	73,5	100	172,3 (±19,9)	97	100
InterBase	94,9 (±2,8)	28	51	90,6 (±4,2)	63	98	91,9 (±3,4)	86	100

По результатам тестовых запросов видно, что наиболее производительной является MySQL. MS SQL и InterBase поделили второе место, так как при подключенном одном пользователе явным лидером является MS SQL однако при увеличении числа пользователей до трех время на выполнение того же запроса у MS SQL увеличивается более чем в два раза и превышает почти в полтора раза время затрачиваемое InterBase.

Безусловно, представленные результаты тестирования отражают не только производительность самой СУБД, но и эффективность средств работы с данными в среде программирования и механизмов взаимодействия между клиентским приложением и сервером БД. Тем не менее, в рамках одного теста, проанализировав относительные результаты, можно сделать вывод о предпочтительности той или иной СУБД.

Некоторые особенности.

Основное преимущество MS SQL Server заключается в тесной интеграции ее с другими программными продуктами от Microsoft. MS SQL Server активно использует решения на базе СОМ технологии, в частности источники данных OLEDB и компоненты ActiveX. Данная СУБД отлично интегрируется как с MS Exchange, так и с Microsoft Internet Information Server.

Кроме того, существенным преимуществом этой СУБД перед другими является возможность экспорта и импорта в большинство распространенных форматов данных, что включает как клиент-серверные и файл-серверные, так и XML формат. В качестве источников и приемников данных там выступают драйвера OLEDB. А если драйвер OLEDB отсутствует, для нужного источника данных можно использовать драйвер OLEDB для ODBC, что позволяет производить импорт-экспорт практически в любой формат данных. И все это с помощью инструментария, входящего в состав дистрибутива. Эта возможность позволяет использовать MS SQL Server в качестве централизованного хранилища данных как в OLTP, так и в OLAP-системах.

Как существенное преимущество InterBase следует рассматривать то, что такие популярные продукты от Borland, как Delphi и CBuilder поставляются с компонентами, позволяющими работать с данной СУБД, используя ее собственное API, что позволяет достичь очень высокого быстродействия.

Выводы по выбору СУБД.

Итак, рассмотренные здесь СУБД имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотренное выше тестирование не выявило явных лидеров и аутсайдеров, результаты сопоставимы друг с другом для всех рассмотренных платформ.

Однако ввиду того что основной программный модуль разработан с помощью языка Access, а также учитывая минимальные требования к серверу БД и стоимость продажи, для проекта была выбрана СУБД My SQL

Для решений на основе My SQL также характерны легкость использования и управления, производительность, масштабируемость, переносимость, эффективное использование ресурсов и восстановление после сбоя. My SQL разработан именно с целью удовлетворять всем этим требованиям.

На основе анализа возможных вариантов решения поставленной проектной задачи сделаны следующие выводы:

·        для разрабатываемой системы следует выбрать топологию сети «звезда» на основе кабельной системы «витая пара». Данный вид сетей наиболее распространен в настоящий момент и сочетает в себе скорость передачи данных, простоту развертывания и относительно не дорогую стоимость. Однако приложение с одинаковым успехом сможет работать и на отдельной машине при условии установки на ней соответствующего серверного программного обеспечения.

·        в качестве операционной системы может быть использована MS Windows XP Professional ввиду ее распространенности и надежности.

·        в качестве языка программирования для написания интерфейса пользователя и программы обработки данных может быть использован Access в виду поддержки им интерфейса программирования выбранной СУБД My SQL.

1.7.4 Выбор технического обеспечения

Для эффективного решения поставленной задачи необходимо соответствующее техническое обеспечение. Техническое обеспечение данного проекта включает в себя непосредственно ЭВМ (системный блок), монитор, клавиатуру, манипулятор типа мышь и принтер.

При выборе ЭВМ необходимо руководствоваться рядом характеристик. К таким характеристикам относятся надежность, стоимость, производительность, объем памяти и другие.

От значения указанных параметров зависит возможность работы с требуемыми программными средствами, а следовательно, и успех создания системы.

В настоящее время в мире существуют ЭВМ нескольких классов: большие, мин и- и микро-ЭВМ. Большие ЭВМ имеют очень высокую стоимость и быстродействие и предназначены для решения сложных задач, требующих большого количества вычислений. Они применяются при проведении фундаментальных научных исследований, в космической отрасли, в ядерной физике и т.д. Типичным представителем класса микро-ЭВМ являются персональные ЭВМ (ПЭВМ). Мини-ЭВМ занимают промежуточное место между большими и микро-ЭВМ.

Для решения экономических задач наиболее подходят ПЭВМ. Они имеют невысокую стоимость, небольшие размеры (умещаются на части стола) и подходящие характеристики быстродействия, надежности, объема памяти. Таким образом, они могут применяться практически на любом предприятии и, в частности, в юридических службах.

При выборе ПЭВМ для реализации комплекса поставленных задач учитываются такие характеристики:

·        скорость обработки информации (тактовая частота процессора);

·        объем оперативной памяти; этот фактор также влияет на скорость обработки информации;

·        объем жесткого диска, который влияет на возможности хранения данных;

·        наличие периферийных устройств

·        другие технические характеристики ПЭВМ.

Аппаратная платформа компьютера специалиста:

·        процессор типа Pentium III 750 МГц (не ниже);

·        объем ОЗУ не менее 256 MB;

·        HDD не менее 15 Гб;

·        монитор с диагональю 17» – 19» с разрешением не менее 1024*768 точек при цветовой палитре 65 536 цветов и удовлетворяющий нормам безопасности ТСО 92 и ТСО 95;

·        видео карта типа SVGA 4–8 Мб VRAM;

·        сетевая карта 100 Мбит (в зависимости от сети);

·        клавиатура;

·        манипулятор типа «мышь»;

·        устройство печати.

2. Проектная часть 2.1 Техническое задание   2.1.1 Общие сведения.

Полное наименование системы

Автоматизированное рабочее место специалиста по предоставлению платных дополнительных образовательных услуг.

Наименование предприятия – заказчика системы

Муниципальное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №12 с углубленным изучением отдельных предметов г. Сургут.

Перечень документов, на основании которых создается система

Основанием для разработки системы является задание на дипломный проект, нацеленный на автоматизацию деятельности по приему, хранению и предоставлению информации по платным дополнительным образовательным услугам.

Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы

Система должна быть создана к 25.02.2009 г. Дата начала проектирования – 25.08.2008 г.

  2.1.2 Назначение и цели создания системы

Назначение системы

Данное АРМ предназначено для автоматизации деятельности специалиста по предоставлению ПДОУ в МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов, связанной с приемом, хранением и предоставлением информации по платным дополнительным образовательным услугам.

Система призвана автоматизировать:

·  сбор, систематизация, хранение и организация использования материалов фонда хранения;

·  учет в установленном порядке данных по ПДОУ;

·  сбор, хранение и выдача нужной информации по запросам заказчиков и вышестоящих органов;

·  создание электронных архивов актуальной информации;

·  подготовка отчетных материалов;

·  прием, учет и хранение информации по ПДОУ.

       Цели создания системы

С использованием АРМ специалиста по предоставлению ПДОУ должна повыситься эффективность деятельности МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов за счет:

·  уменьшения трудозатрат на прием и систематизацию информации;

·  уменьшения времени обработки данных по посещаемости и оплате за платные дополнительные услуги с 5 дней до 1 дня за счет автоматизации процесса проверки запрашиваемой информации, а также за счет автоматизации поиска данных по запросу в базах данных;

·  уменьшения времени составления стандартных отчетов с 1 дня до

3-х часов за счет автоматизации процесса поиска необходимой информации в базах данных, а также автоматизации процесса составления самих отчетов.

  2.1.3 Характеристики объекта автоматизации

Краткие сведения об объекте автоматизации

Объектом автоматизации является деятельность специалиста по предоставлению ПДОУ в МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов, связанная с информацией по ПДОУ. А именно: получение информации по потребителям услуг, ведение баз данных по потребителям, а также соблюдение условий договора по предоставлению ПДОУ, предоставление стандартных отчетов в официальные учреждения, а также отчетов по запросам заказчиков и исполнителей ПДОУ.

Сведения об условиях эксплуатации объекта автоматизации и характеристиках окружающей среды

Объект автоматизации является одним из дополнительных объектов деятельности МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов, следовательно

  2.1.4 Требования к системе

Требования к системе в целом

Требования к структуре и функционированию системы

Структурная схема автоматизированного рабочего места приведена на следующем рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Структурная схема АРМ

 

Общефондовый файл-сервер FS содержит все базы данных системы:

·              База данных потребителей;

·              База данных исполнителей;

·              База данных прейскурантов;

·              База данных запросов;

·              База данных отчетов.

Все информационные базы защищены от несанкционированного доступа.

Подсистема «Ввод документов» должно поддерживать получение информации в электронном виде или на бумажных носителях (с последующим переводом их в электронную форму). Имеет доступ к базам данных потребителей, исполнителей и отчетов.

Подсистема «Прием запросов от заказчиков» должно обеспечивать регистрацию полученного от заказчика запроса (по остаткам) и проверку возможности данного заказчика на получение запрашиваемой информации. Имеет доступ к базам данных потребителей и прейскурантов. В роли заказчика по условиям договора выступают родители учеников (потребителей).

Подсистема «Ведение баз данных» должно обеспечивать своевременное обновление баз данных в соответствии с вновь поступающими данными. Имеет доступ ко всем базам данных.

Подсистема «Подготовка стандартных отчетов» должно обеспечивать своевременное уведомление пользователя о том, какие отчеты необходимо сдать в ближайшие три дня, а также должно поддерживать составление стандартных отчетов и предоставление их в соответствующие организации в электронной форме или на бумажных носителях. Имеет доступ ко всем базам данных.

Подсистема «Подготовка отчетов для заказчиков» должно обеспечивать быстрый поиск данных по запросам заказчиков, а также поддерживать составление отчетов заказчикам в стандартизованном виде. Имеет доступ к базам данных потребителей и прейскурантов.

При поступлении от потребителя договора специалист по ПДОУ в подсистеме «Ввод документов» заполняет базу данных отчетов и базу данных потребителей, и сообщение о вновь поступившей информации передается на подсистему «Ведение баз данных». Специалист заполняет необходимые базы данных на основе вновь поступившей информации.

При поступлении запроса на определенную информацию от заказчиков данные о нем принимается на подсистему «Прием запроса от заказчика». По внесенной информации встроенная подпрограмма системы проверяет возможность данного заказчика на получение запрошенной информации. При положительном ответе запрос передается на подсистему «Подготовку отчетов для заказчиков», где производится поиск необходимых данных и формирование отчета.

За три дня до наступления срока сдачи стандартного отчета специальная подпрограмма системы уведомляет специалиста (оператора) в подсистеме «Подготовка стандартных отчетов» о необходимости формирования отчета. Далее данный отчет формируется, проверяется и выдается в электронном виде или на бумажном носителе.

АРМ специалиста по предоставлению ПДОУ должна быть совместима со специализированными программами для отправки и получения сообщений по электронной почте, т. к. должна быть возможность получения новой информации и предоставления запрашиваемых данных и отчетов через Internet. По тем же причинам подсистемы «Ввод документов», «Подготовка стандартных отчетов», «Подготовка отчетов для заказчиков» и «Прием запросов от заказчиков» должны иметь постоянный выход в Internet.

Также подсистема «Ввод документов» должен быть снабжен сканером и специализированными программами для распознавания текста для перевода информации с бумажных носителей в электронную форму.

Подсистемы «Подготовка стандартных отчетов» и «Подготовка отчетов для заказчиков» должны быть снабжены принтером для возможности предоставления отчетов в печатном виде.

Требования к численности и квалификации персонала системы и режиму его работы

Система предназначена для специалиста по предоставлению ПДОУ в МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов. Для работы с системой пользователю необходимы базовые знания ПК и образование не ниже среднего профессионального.

Режим работы персонала с системой – 9:00 – 17:00

Показатели назначения

Система предназначена только для данной организации и должна иметь возможность перераспределения обязанностей или расширения при изменении организационной структуры организации – заказчика.

Требования к надежности

Должна обеспечиваться наработка на отказ не менее 500 часов работы в режиме реального времени. Надежность системы возможно обеспечить профилактическим обслуживанием и резервированием. Требуется высокая надежность технических средств и программного обеспечения.

Требования к безопасности

Требования к безопасности определяются документацией завода-изготовителя технических средств, действующими правилами электробезопасности и пожарной безопасности.

Требования к эргономике и технической эстетике

В целях оптимизации информационного взаимодействия с техническими средствами должны быть выполнены следующие эргономические требования:

·              рациональная компоновка технических средств на рабочих местах;

·              оптимальное кодирование входной информации;

·              рациональная организация диалогового режима работы.

Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы

Требования к необходимым площадям для размещения технических средств АРМ зависят от типа ЭВМ. Площади для размещения персонала и технических средств, параметры сетей электроснабжения должны соответствовать Строительным нормам и правилам.

Количество и квалификационный состав обслуживающего персонала определяется в зависимости от типа технических средств в соответствии с требованиями завода-изготовителя и действующими нормативными документами.

Обслуживание технических средств АРМ осуществляется в соответствии с действующими технологическими процессами в организации с периодичностью, установленной заводами-изготовителями технических средств и согласовывается с фирмами, осуществляющими ремонт и профилактическое обслуживание системы.

Требования к защите информации от несанкционированного доступа

Защита информации в АРМ от случайных угроз должна осуществляться путем копирования информации каждые сутки.

Доступ к базам данных должен быть защищен паролями, устанавливаемыми администратором баз данных для конкретных пользователей, что обеспечит защиту передаваемой и хранимой информации от изменения, копирования и уничтожения.

Не должны допускаться неавторизованные попытки доступа к файлам системы и базам данных.

Должен вестись журнал ошибок и действий, угрожающих безопасности информации, таких как попытки несанкционированного доступа.

Политика организации по безопасности информации должна соответствовать Федеральному закону информации, информатизации и защите информации.

Требования по сохранности информации при авариях

Сохранность информации в системе должна обеспечиваться при различного рода авариях, отказах технических средств, сбоях питания. Полное восстановление информации в базах данных должно происходить в течении суток с момента отказа системы. Для этого целесообразно проводить резервное копирование информации из баз данных на дополнительные носители каждые сутки в конце рабочего дня.

Требования к защите от влияния внешних воздействий

Специальных требований не накладывается.

При эксплуатации технических средств должно быть обеспечено соблюдение требований завода – изготовителя к параметрам внешней среды.

Требования к патентной чистоте

Проектные решения разрабатываемого АРМ не содержат сведения, которые могут быть признаны изобретениями или открытиями.

Требования по стандартизации и унификации

В АРМе специалиста по предоставлению ПДОУ должны использоваться стандартные учетные и отчетные документы, международные и всесоюзные классификаторы технико-экономической информации.

Должно быть предусмотрено создание единых транспортных интерфейсов для графической и алфавитно-цифровой информации.

В АРМ предусмотрено применение стандартных пакетов прикладных программ (ППП) с целью снижения трудоемкости разработки и сопровождения системы и повышения надежности функционирования.

В качестве ППП предполагается использовать:

·        стандартные ППП для организации СУБД типа MS Access, InterBase;

·        стандартные ППП для подготовки документации, типа MS Excel, MS Word;

·        стандартные ППП для создания и поддержки локальных вычислительных сетей, типа NETWARE.

Требования к функциям (задачам), выполняемым системой

Система предусматривает решение взаимосвязанных задач оперативного управления, учета, информационного обслуживания и принятия решений на базе автоматизированного рабочего места.

Перечень функций и задач с указанием назначения, входной, выходной информации и периодичности решения представлен в таблице 2.1 (приложение А).

Данная структура обеспечивает автоматизацию и быстрый обмен информацией.

Требования к видам обеспечения

Математическое обеспечение

В качестве математического обеспечения используются стандартные алгоритмы, методики и модели.

Информационное обеспечение

В состав информационного обеспечения должны войти следующие классификаторы и нормативы:

·        классификатор видов предоставляемых услуг;

·        классификатор стандартных отчетов;

·        классификатор видов потребителей;

·        классификатор единиц измерения услуг;

·        классификатор стадий предоставления услуг;

·        классификатор организаций, утвердивших

положения по предоставлению ПДОУ;

·        классификатор причин изменения предоставления услуг;

Основные требования к составу и форме входных документов:

·        простота и удобство заполнения и переноса на машинные носители;

·        возможность получения официальных отчетных данных.

Основным требованием, предъявляемым к технологии сбора информации является то, что все действия с потребителем должны быть зафиксированы в базах данных.

Лингвистическое обеспечение

Система не предусматривает специальных языковых средств. Диалоговый режим работы должен обеспечить ввод и обработку информации в естественном для персонала виде за исключением администратора системы.

Программное обеспечение

Программное обеспечение должно быть выполнено на языках высокого уровня и обеспечивать функционирование системы в режиме реального времени.

Организационное обеспечение

В структуре МОУ СОШ №12 с углубленным изучением отдельных предметов организационных изменений не предусмотрено.

При вводе системы в эксплуатацию необходимо провести обучение персонала работе с данной системой.