Проектирование форм входных данных и выходных результатов

Проектирование форм входных данных и выходных результатов

Решение задач управления предусматривает интенсивный обмен информацией между всеми участниками системы - как между людьми, так и между людьми и ЭВМ. Возможны два вида обмена информацией - документированный и недокументированный.

Документированный - это обмен документами, главным образом на бумаге, подготовленными и заполненными людьми, либо ЭВМ в виде распечаток. Во втором случае это непосредственный или телефонный разговор, общение с ЭВМ через клавиатуру дисплея и вывод сообщений на его экран. Возможен также обмен информацией между ЭВМ по каналам связи, что может быть при необходимости документировано.

Недокументированный обмен информацией носит оперативный характер. Он может быть использован для: немедленного получения сведений от лица, являющегося их источником; устной передачи распоряжений; подтверждения выполнения полученных приказов или команд; сообщений о ситуациях, требующих безотлагательного вмешательства и т.п. Его преимуществом является скорость получения информации, отсутствие ограничений на содержание запросов и ответов, возможность введения любых уточнений и детализации. Основным недостатком недокументированных сообщений является отсутствие правовой и юридической ответственности источника информации за достоверность и точность выдаваемых сведений, невозможность последующей проверки содержания ранее переданного сообщения. Поэтому в случаях, связанных с материальной, финансовой иди иной повышенной ответственностью, используют только документированные сообщения.

В производственных системах используют главным образом организационно-распорядительную, производственно-техническую и проектно-конструкторскую документацию, из них в АСУ применяют большей частью первые две группы, которые будут рассмотрены ниже. Проектно-конструкторская документация регламентирована группой Государственных стандартов на Единую систему конструкторской документации (ЕСКД). В наименьшей степени регламентирована организационно-распорядительная документация, поскольку смысловое содержание официальных писем, приказов и распоряжений трудно поддается формализации и обычно излагается в произвольной форме.

Проектирование документов

Для унификации организационно-распорядительной документации, применяемой в учреждениях, организациях и предприятиях, и более эффективного использования ЭВМ при ее подготовке и использовании, введены Государственные стандарты ГОСТ 6.38-72 и ГОСТ 6.39-72. В системе организационно-распорядительной документации выделены три группы документов: организационная, в которую входят уставы, инструкции, правила; распорядительная - постановления, распоряжения, приказы, решения; справочно-информационная - письма, справки, протоколы, акты. Виды документов могут подразделяться на отдельные разновидности. Каждый документ оформляется на бланке - листе бумаги с воспроизведенными на нем реквизитами, содержащими постоянную информацию. Реквизитом называют информационный элемент документа. Совокупность реквизитов определяет видовую принадлежность документа.

Применяют два вида бланков - для писем и для других документов. В бланке для писем содержится реквизит "индекс предприятия связи, почтовый и телеграфный адрес, номера телетайпа и телефона, номер счета в банке", а также постоянная часть реквизита "ссылка на индекс и дату входящего документа", имеющая вид "на № ... от ... ". На бланках для других документов эти площади должны оставаться свободными для заполнения реквизитами "наименование вида документа" и "место составления или издания". Бланки могут иметь два формата - А4 (210x297 мм) и А5 (148x210 мм). Допускается два варианта расположения реквизитов - с угловым и продольным штампом. Бланки с угловым штампом предпочтительны, так как позволяют справа от штампа на свободной площади располагать реквизит "адресат", а количество документов, в которых такой реквизит требуется, составляет около 85% всей организационно-распорядительной документации. Бланки с продольным штампом, располагаемым вдоль верхней части листа, применяют в случаях, когда ввиду большого количества печатных знаков в наименованиях организации и вышестоящих организаций, которым она подчинена, эти реквизиты не могут быть размешены на площади, отводимой для углового штампа.

Разработку бланков начинают с определения перечня реквизитов, которые затем распределяют по площади макета бланка в виде отводимых для них площадей. В штампе бланка первым располагают наименование министерства или ведомства, под ним - наименование главного управления или управления, ниже - наименование организации. Допускается в штампе фирменного бланка промышленных предприятий и торговых фирм наименование организации выполнять рисованным шрифтом. Рекомендуется дату - число, месяц и год - оформлять в виде трех пар арабских цифр, разделенных точками, например 25.06.86.

В оформляемых на бланках документах обязателен заголовок к тексту. Его, как правило, начинают с предлога "О" (о чем документ, например "О разработке АСУ"). При необходимости разделения текста на части - разделы, подразделы -их нумеруют арабскими цифрами. Номер подраздела должен состоять из номера раздела и подраздела, разделенных запятой.

Документ адресуют в организацию и (или) ее подразделение. При адресовании документа лицу, не представляющему организацию, допускается указывать только фамилию, без указания должности. В составе реквизита "адресат" можно указывать почтовый адрес. При адресовании частному лицу сначала указывают почтовый адрес.

Некоторые документы (в основном внутренние документы в одной организации) допускается оформлять не на бланке. В этом случае наименование организации включают в наименование должности в реквизите "подпись". Если документ должны подписывать несколько должностных лиц, их подписи располагают одну под другой в последовательности, соответствующей занимаемым должностям. Для лиц равной по значению должности их подписи располагают на одном уровне. При визировании документа личная подпись должна сопровождаться датой.

В исходящих документах обязательно указывают фамилию лица, подготовившего текст документа, и номер его служебного телефона. В сопроводительных письмах этот реквизит не указывают.

Производственно-технические документы представляют собой, как правило, бланк установленной формы, который заполняется служебной информацией, т. е. данными, являющимися значениями переменных документа.

В документе различают следующие части (ГОСТ 6.10.2-75 и ГОСТ 2.105-79): заголовочную часть, содержащую наименование вида документа, краткое его содержание и периодичность выпуска, а также наименование раздела сводного документа, к которому относится данный документ; головку, состоящую из заголовков граф и подграф (столбцов); боковик, в котором приведены наименования строк; содержательную часть, представляющую собой двухмерную таблицу, заполненную данными полностью или частично; оформляющую часть - текстовые комментарии и подписи в конце таблицы.

Документ может состоять из нескольких разделов с промежуточными заголовками. В документе может быть одна или несколько итоговых переменных, которые могут относиться как к отдельным разделам, так и к документу в целом.

При ручной подготовке формы документа составляют его макет на листе бумаги, предварительно определив содержание заголовочной части, головки и боковика. Основная задача - так составить документ, чтобы его было одинаково удобно заполнять и использовать. Это определяется расположением столбцов и строк. Распространенной ошибкой является выделение для значений переменных недостаточного места; следует выделять такую ширину столбца или свободного места для заполнения, чтобы оно было достаточным для записи максимально возможного по числу символов значения соответствующей переменной плюс два пробела - по одному спереди и сзади. При записи от руки на один символ выделяют примерно 3 мм. Общим ограничением является стандартная ширина предполагаемого формата. Допускается расположение формы документа по длине формата. Если суммарная ширина всех граф больше ограничения на ширину или длину формата, то надо, либо пересмотреть перечень граф и исключить менее важные, либо продлить форму на второй лист, что менее удобно при использовании. Во всяком случае, недопустимо хотя бы незначительно уменьшать ширину граф из-за того, что они не помещаются на листе.

В современных системах имеется программное обеспечение, позволяющее автоматизировать создание формы документа по минимальной информации, сообщаемой пользователем. В наиболее развитых системах такого типа пользователь вводит информацию, содержащую наименование (заголовочную часть) документа, наименование граф с указанием требуемой ширины, в той последовательности, в которой они должны быть расположены в документе. Программа оптимизирует форму документа по заданному критерию и допускает корректировку спроектированной формы по желанию пользователя в режиме диалога с ЭВМ.

Во многих случаях документы можно формировать путем заполнения заранее подготовленной типографским способом формы, что существенно упрощает и ускоряет выдачу готовых документов.

При создании АСУ следует стремиться к максимальному сокращению числа документов в системе и полному исключению их ручного заполнения. Необходимость каждого типа документа должна быть доказана требованиями финансовой или юридической ответственности, например подтверждения факта передачи материальных ценностей от одних ответственных лиц другим и т.п. Все без исключения документы такого типа должны готовиться на ЭВМ по данным, вводимым непосредственно ответственным лицом; при этом необходимо обеспечить соблюдение правил защиты от несанкционированного доступа и ведение на ЭВМ архивных протоколов действий пользователя.

Проектирование диалога "человек-ЭВМ". Недокументированный обмен информацией в виде диалога между человеком и ЭВМ может и должен быть в известной степени формализован, по крайней мере, до создания реальной возможности ведения свободного диалога на естественном языке в форме речевого общения. Последняя задача поставлена в японском проекте создания ЭВМ пятого поколения. В современных развитых системах человек вводит сообщения в ЭВМ с помощью клавиатуры, а ЭВМ выдает их через экран дисплея.

Язык, на котором ЭВМ общается с пользователем, должен быть ясным, легким для понимания и предельно вежливым. Проектирование языка, общения с ЭВМ, называемого входным или языком пользователя, заключается в определении словарного состава и синтаксиса. Чем меньше словарь и проще синтаксис, тем легче и быстрее осваивается язык, но тем меньше его возможности.

В простейшем случае пользователь оперирует сообщениями типа да, нет, а синтаксис практически отсутствует. Научиться общению с ЭВМ на таком языке самый неподготовленный и неквалифицированный человек может за несколько минут. Однако содержание диалога в этом случае жестко определено рамками, навязанными ЭВМ, т.е. заложенными в нее разработчиками системы.

Наиболее развитые языки общения максимально приближены к естественному. Разрешение трудностей такого общения возложено главным образом на машину, что облегчает диалог неподготовленному пользователю. В этом случае при вводе сообщения допускаются не искажающие смысла орфографические ошибки, замена одних слов другими и перестановка их в предложении в рамках принятого синтаксиса; входные сообщения могут варьироваться в определенных пределах и ЭВМ должна уметь их идентифицировать. Главная задача проектировщика такого развитого языка - исключение возможности неоднозначного определения смысла сообщения. Особого внимания требуют анонимы - слова одинакового написания, но с различным смыслом; синонимы - различные слова с одинаковым смыслом; паронимы - близкие по звучанию и написанию, но имеющие не одинаковый смысл. Обязанность помнить все введенные в язык ограничения и запреты на отдельные слова или конструкции предложений возлагается в меньшей степени на пользователя и в большей - на ЭВМ. При попытке ввести недопустимое в данном языке сообщение ЭВМ должна различить это, указать пользователю на допущенную им ошибку и, кроме того, подсказать возможные варианты. Вообще помощь в виде подсказки должна предоставляться пользователю по его просьбе на любом этапе диалогового общения с ЭВМ. В процессе диалога ЭВМ не должна требовать от пользователя выполнения таких процедур, которые не являются обязательными или которые она может выполнить сама.

При проектировании диалога следует иметь в виду, что ЭВМ должна быстро реагировать на обращения, в том числе и в тех случаях, когда она не может выполнить то, что от нее просят. При этом от ЭВМ требуется обоснование причины отказа и указание, что следует делать пользователю в сложившейся ситуации.

Диалог должен проектироваться с учетом возможности обращения к ЭВМ пользователей с различной степенью подготовленности. Для хорошо подготовленного пользователя важна скорость получения желаемых результатов, для менее подготовленного большее значение имеет хорошее взаимопонимание. Один и тот же пользователь в пределах одного диалога может в одних вопросах быть более подготовленным, а в других - менее. Это требует соответствующей гибкости от разработчика, создания системы ведения диалога, адаптирующейся к конкретному пользователю. Определив уровень подготовленности пользователя, ЭВМ должна дальше работать с ним на этом уровне, не утомляя излишними подробностями и разъяснениями и в то же время, не требуя постоянного обращения за подсказкой, что вызывает психологический дискомфорт. Повышение уровня компьютеризации большей части населения, предусмотренное при развитии среднего образования, позволит постепенно повышать уровень представлений о возможностях неподготовленного пользователя.

Пользователь может прервать свою работу в любой момент и на любом месте. При этом не следует устанавливать какие-либо специальные правила и процедуры окончания или прерывания сеанса диалога, без выполнения, которых система заблокируется или выйдет из строя. Более того, в процессе диалога пользователь должен иметь возможность в любой момент вернуться назад и продолжать диалог с нужного места, не обязательно с начала. Он не обязан заботиться и о том, как его общение с диалоговой системой сказывается и какие может иметь последствия для других работ. В необходимых случаях должны быть обеспечены защита информации от несанкционированного доступа или требования секретности.

Кроме языка общения с пользователем для повышения эффективности диалога в ходе проектирования системы разрабатывают сценарий диалога и дисплейные форматы.

Сценарий диалога - это форма представления логической структуры диалога, определяющей последовательность сообщений, идущих от пользователя к ЭВМ и обратно. Структуру диалога можно представить также в виде схемы, аналогично схемам алгоритмов.

Диалог может вестись с подсказками или без подсказок человеку со стороны ЭВМ, со свободным или форматированным вводом и выводом сообщений.

Большое число возможных типов диалога, рассчитанных на работу с подсказкой, можно разделить на два основных типа - выбор одного из заранее подготовленных ответов по так называемому "меню" и ввод ответов на вопросы в форме "заполни пустые места".

При обращении к системе в режиме "меню" пользователь получает перечень возможных его ответов. Выбор осуществляется установкой маркера у соответствующего режима или набором номера режима на клавиатуре. Если перечень возможных режимов длинный, осуществляется "перелистывание страниц" путем вывода на экран частей перечня, либо построчное перемещение позиций перечня снизу вверх на экране. Другим решением является выбор по дереву - сначала выводятся наименования нескольких крупных частей перечня, по выбранной части выводятся более мелкие группы, и так до тех пор, пока не будет выбран окончательный конкретный ответ. При поиске по дереву следует учитывать, что, с одной стороны, желательно иметь ограниченное число уровней выбора, обычно не более трех обращений, а с другой - список каждого уровня сам по себе не должен быть длинным.

При использовании режима "заполни пустые места" пользователь получает на экране некоторую форму, пустые позиции которой он должен заполнить. При разработке таких форм следует обеспечить ясное и однозначное представление пользователю, чего от него ждут, избегать возможных ошибок заполнения. Существует большое количество модификаций этих способов - "множественное меню", когда пользователь может одновременно указать несколько позиций перечня; вывод в качестве образца заполненной формы, в которой пользователь должен заменить указанные ему позиции своими данными; использование сочетания этих двух основных методов и многие другие.

Языки проектирования

Их используют для формализации и повышения эффективности процесса проектирования, в том числе для его автоматизации. Важным требованием является вывод результатов проектирования в удобной для дальнейшей работы и корректировки форме.

Для этой цели созданы специальные языки документирования. Их основным назначением является удовлетворение требований стандартов к проектной документации, оптимизация процессов ее подготовки и выпуска, автоматизация корректировки.

Языки проектирования должны обладать определенной универсальностью, а их словарь - содержать термины, понятные и общеупотребительные для пользователей систем. Одним из наиболее развитых представителей таких языков являются языковые средства АРИУС.

Языковые средства АРИУС ориентированы на автоматизированное проектирование систем обработки данных. При этом обеспечивается формализованное описание: выходных документов и сообщений, ориентированных на использование в задачах управления; входных форматированных сообщений, поступающих с пультов ручного ввода; локально-функциональных связей между переменными. При этом используется аппарат функциональных отношений, таблиц решений и неэлементарных процедур.

Функциональные связи между переменными подразделяются следующим образом: элементарные случаи определения табличных переменных; связи, выражаемые арифметическими формулами; связи в форме таблиц решений; вычислительные процедуры, не реализуемые средствами АРИУС.

Совокупность локально-функциональных описаний переменных некоторого документа табличной формы составляет его микроописание. Макроописание характеризует документ в целом - его шифр, заголовочную часть и головку, определяющую форму представления документа на терминале.

В алфавите языковых средств АРИУС 63 символа: 31 буква, 10 цифр, 7 знаков отношений, знаки конъюнкции и дизъюнкции, 5 разделителей и 8 специальных символов, включая пробел.

Отдельные табличные переменные описываются семью атрибутами: локальный код, дескриптор, формат, количество строк, формула определяемости, функционеры и вид. Из них обязательными являются локальный код, формат и формула определяемости. Количество строк указывается только дли ключевых переменных.

Локальный код - фактически двухзначный порядковый номер этой переменной в документе. Совместно с шифром документа обеспечивает идентификацию переменной в потоке данных.

Дескриптор - наименование столбца таблицы, строки или отдельной позиции.

Формат значений переменных записывают в обозначениях языка ФОРТРАН.

Формула определения - арифметическое выражение, записанное для табличных переменных с использованием цифровых констант и символов элементарных функций.

Функционер определяется как пользователь, работающий с данной переменной.

Вид определяет смысловое содержание переменной - плановый или учетный показатель и т.д.

Проектное описание системы обработки данных, составленное разработчиком с помощью языковых средств АРИУС, представляет собой форматированный текст (Ф-текст) на бланках стандартной формы, называемых терминальными спецификациями. Совокупность значений атрибутов для некоторого документа представляет собой Ф-текст описания этого документа. Значениями атрибутов могут быть как числа, так и отдельные слова или выражения языка.

Имеется четыре формы терминальных спецификаций: карта анализа и постановки задач (КАПЗ), форма представления информации (ФПИ), таблица решений (ТР) и таблица неэлементарных процедур (ТИП). Основными формами терминальных спецификаций являются КАПЗ и ФПИ. Они служат для описания выходов проектируемой системы, их связей с пользователями, а также для описания структуры внутренних рабочих массивов и функциональных связей между переменными. В терминальных спецификациях ТР и Т.НП описываются процедуры принятия решений при наличии альтернативных путей обработки данных и неэлементарные процедуры обработки.