Автоматизированное рабочее место регистрации и документирования комплекса средств автоматизации

Для упорядочения и поиска ключевых полей таблицы в Paradox Engine предусмотрены специальные функции, использующие индексный метод доступа. Индекс таблицы позволяет ускорить процесс поиска нужной записи. Первичный индекс упорядочивает записи в порядке возрастания ключевых полей. Paradox хранит записи отсортированными по ключу и не позволяет дублировать ключи. Вторичные индексы, как правило, организуются для очередей таблиц и служат для улучшения представления данных.

Для создания оконного интерфейса пользователя используется библиотека СXL- библиотека функций на языке С, что дает возможность ускорить написание программы, так как позволяет уделить больше времени решению основной задачи.

Конечно, нельзя однозначно сказать, что выбранная СУБД идеально соответствует поставленной перед разработчиками задаче. Для иллюстрации сравним Paradox Engine и СУБД Paradox с внутренним языком программирования PAL.

PAL - это внутренний язык программирования системы Paradox. Сравнивая PAL и Си, можно отметить, что и тот и другой обладают рядом преимуществ и недостатков.

Например, PAL обладает обширным встроенным аппаратом для обслуживания баз данных, однако не обладает гибкостью и управляющими возможностями языка Си. С другой стороны, Си, обеспечивая максимально возможный уровень управления программой, и, следовательно, ее гибкость, не обладает возможностью обслуживания баз данных.

PAL считается языком высокого уровня, предельно подогнанным к среде Paradox. Он обеспечивает возможность создания документов, зашитую в интерфейс вместе с процедурными возможностями, а также является идеальным средством для быстрого макетирования или разработки многопользовательских программ обслуживания баз данных.

В свою очередь, т.к. Си является традиционным языком программирования, то его нецелесообразно применять для программ обслуживания баз данных - они сложнее аналогичных программ на языке PAL. С другой стороны, программы обслуживания баз данных на языке PAL больше по размеру и хуже по быстродействию, чем те же программы на языке Си, использующие функции Engine.

Преимущества языка PAL заключаются в том, что он обладает обширным встроенным аппаратом и обеспечивает немедленный доступ ко всем областям системы Paradox. PAL позволяет разрабатывать программы с использованием опций меню Paradox.

Преимущества Engine заключаются в следующем: обеспечение высокого уровня управления программами; расширение функциональности системы Paradox (работая в Engine, вы ограничены только возможностями собственной программы и доступностью вспомогательных библиотек); обеспечение максимальной эффективности программ при их минимальном размере.

Из представленных выше рассуждений следует, что при помощи любого программного продукта приблизительно одного класса можно решить поставленную задачу, выбрав различные подходы к проблеме, минимизируя или максисмизируя те или иные характеристики.

Можно сделать вывод, что на выбор СУБД повлияли следующие факторы:

Наличие опыта программирования на языке Турбо Си++, у разработчиков, что позволяет снизить временные и материальные затраты на их переобучение.

Трудоемкость реализации приложений, позволяющая в то же время обеспечить более высокое быстродействие выполнения программ (например, позволяющая минимизировать такую характеристику как время поиска по БД, и, следовательно, уменьшить время реакции на запрос).

Обеспечение гибкости ПО и высокого уровня управления программами.

Си открывает программисту доступ к “внутренностям” компьютера - битам, байтам и регистрам, управляющим работой центрального процессора и внешних устройств. Но Си все-таки представляет собой нечто большее, чем язык ассемблера высокого уровня. Блочная структура программы на Си обеспечивает как защиту данных, так и высокий уровень контроля за областями действия и видимости переменных.

Возможность при реализации ПО АРМ РД для создания оконного интерфейса использовать библиотеку СXL- библиотеку функций на языке Си, что дает возможность уделить больше времени решению основной задачи.

4. Структура комплекса программ АРМ РД

4.1 Обоснование структуры комплекса программ

4.1.1 ПО общесистемного назначения

Структура комплекса программ АРМ РД представлена на рис. 20 и является логическим продолжением реализации функционального назначения АРМ РД.

ПО общесистемного назначения представляет собой программные средства, используемые на этапе проектирования АРМ РД.

Исходными данными предусмотрено, что в качестве среды функционирования выбирается операционная система MS DOS с файловой оболочкой Norton Commander.

Для работы с файлами в составе ПО АРМ РД предусмотрены общесистемные утилиты (архиваторы, антивирусы, и т.п.). Для оформления документации, записок, отчетов предусмотрен текстовый редактор LEXICON.

Для создания специального ПО для АРМ РД используются следующие программные продукты:

Язык программирования Турбо Cи++ версии 3.0;

PX Engine - библиотеки функций на языке Borland Cи++, для создания БД в формате Paradox;

CXL - библиотеки функций на языке Borland C++ для создания оконного интерфейса пользователя.

4.1.2 ПО специального назначения

ПО специального назначения представляет собой программные средства, используемые на этапе эксплуатации АРМ РД (см. рис. 20). Его условно можно разделить на три группы:

1. Операционная система MS DOS

2. Библиотеки используемых функций (LIB) включают библиотеки используемых функций языка Borland С++, PX Engine - библиотеки функций языка С++ для создания БД в формате Paradox, CXL - библиотеки функций языка С++ для создания оконного интерфейса.

3. Исполяемые модули программ, обеспечивающие следующие функции:

управляющая программа (MAIN);

функции создания прототипов БД и первичных ключей к ним (INITENG);

функции записи информации и внесения изменений в БД (ZAPBD);

функции формирования и исполнения запросов (INQUIRY), включает программы обработки запросов для 3-х форм представления БС (BS-INQ);

функции службы администрирования БД (CR_ARMBD - создание базы данных администратора, CREAT_FA - создание файла администратора, BDADM - работа с БД администратора - создание списка пользователей, регистрация и удаление пользователей);

функции архивирования и работы с архивом (ARCH).

4.1.3. Требования, предъявляемые к специальному ПО АРМ РД

1. Требования по обеспечению надежности.

Требования по обеспечению надежности ПО складываются из двух аспектов требований, предъявляемых к языку программирования. Первый - легкость расширения языка и программы, независимость от машины, эффективность компиляции программ, способность четко и просто представлять логику и функции программы. Вторым аспектом обеспечения надежности ПО является модульная структура программы.

2. Требования по обеспечению удобства эксплуатации.

Программное обеспечение АРМ РД должно функционировать в диалоговом режиме с выдачей иерархических меню основных функций подсистем, например, текст запроса по мере его формирования отображается на экране. Система меню является подсказкой, исключающей ошибку оператора.

3. Требования к операционной и программной совместимости.

Программное обеспечение средств регистрации и документирования АРМ должно обеспечивать:

- информационную совместимость в части возможности замены ЭВМ РС/АТ на модель более высшего порядка, замену принтера на более производительный, и т.п.

4.2 Программная реализация

Постановка задачи

Задачей данного дипломного проекта является разработка программ формирования и обработки запросов для трех форм представления БС и выдача их на экран монитора и принтер.

Программы должны быть разработаны для технических средств АРМ РД и обеспечивать информационную и программную совместимость в части возможности замены ЭВМ на модель более высокого порядка, замену принтера на более производительный и т.п. Программы обработки запросов должны функционировать в составе остального ПО АРМ РД и минимизировать время обработки запроса.

Это означает, что необходимо организовать поиск по БД таким образом, чтобы минимизировать время поиска по БД, и, следовательно, уменьшить время ответа на запрос оператора (характеристика, рассмотренная в п.2.5. может быть минимизирована не только техническими, но и программными средствами).

Программы обработки запросов должны обеспечить запись преобразованных форм БС в файл, и работать совместно с программами, обеспечивающими выдачу преобразованных форм БС на экран монитора и принтер.

Вид представления информации после преобразования БС на экран монитора и принтер

Исходя из соображений практического смысла были выбраны 3 формы представления БС: компактная-символическая, табличная, справочная (первая, вторая и третья формы представления БС соответственно).

Первая форма представления БС.

Первая форма представления БС приведена на рис.21 и позволяет выдавать на экран информацию о БС по всем разнотипным устройствам (по любому сочетанию устройств, по всем устройствам сразу, и т.д.)

1-5 поля - ключевые. Поле 6 - БС технических устройств в позиционном коде. Для каждого устройства определено фиксированное количество этих байтов (максимальное значение 4 группы или 4слова).

Данная форма представления удобна для работы с большими объемами данных (за день неделю, месяц...) по всем устройствам, где для оператора важен факт обнаружения неисправности (если значения БС не равны нулю, то в данном устройстве произошел какой-то сбой). Но эта форма неудобна тем, что требует расшифровки данных с помощью инструкции. Для устранения этого неудобства вводится вторая форма представления, где выборка выполняется по одному, выбранному оператором устройству.

Вторая форма представления БС.

Пример представления формы 2 приведен на рис.23. Как видно из рис.23, форма 2 является отражением формы 1 для одного устройства и требует меньших усилий при расшифровке данных, т. к. здесь “шапки” колонок таблицы содержат более или менее понятные сокращения и обозначения для специалистов, обслуживающих аппаратуру, т.е. обозначения даются терминах, понятных для сферы деятельности оператора.

Третья форма представления БС.

Существует третья форма представления, которая является трансформированной формой 2, выбранной на один момент времени, т.е. она отражает техническое состояние i-го устройства в заданный момент времени. Пример формы 3 приведен на рис.24. Как видно из рис.24, форма 3 представляет собой развернутую справку с перечнем неисправностей и рекомендаций по устранению этих неисправностей. Длина справки практически ограничивается при этом только соображениями достаточности информации, представленной в справке.

Ш-1
Неисправно направление связи С1 по передаче от ВК к Ш по причине неполучения от Ш-1 кодограмм по времени. ОТСУТСТВУЕТ СИГНАЛ СЕТЬ1 Заменить блок А4 в стойке П1 Ш-1 заблокирован функциональной задачей

Определение реализуемых функций программ обработки запросов для 3-х форм представления БС

Программы обработки запросов для трех форм представления БС должны выполнять следующие функции:

Для первой формы представления БС:

Нахождение заданных оператором записей БС в БД по любому сочетанию устройств, используя различные варианты поиска по БД, а именно:

по всей БД (дата и время не используются);

в едином интервале по дате и времени;

в указанном интервале времени по каждому дню интервала дат;

за один день в указанном интервале времени.

Расшифровка БС заданных оператором устройств, учитывая интервал поиска.

Выдача расшифрованных БС на монитор или принтер в первой форме представления. Как видно из описанного выше, первая форма представления БС выдается , на экран монитора в виде, представленном на рис. 21.

Для второй формы представления БС:

Нахождение необходимой записи БС в БД по конкретному устройству, заданному оператором, используя различные варианты поиска:

по всей БД ;

в едином интервале по дате и времени;

в интервале времени по каждому дню интервала дат;

за один день в указанном интервале времени.

Можно отметить, что варианты поиска по БД для первой и второй форм представления БС совпадают.

Расшифровка БС заданного оператором устройства, учитывая интервал поиска.

Выдача расшифрованных БС на экран монитора или принтер в форме представленной на рис. 23, причем вид экрана будет различным в зависимости от устройства, задаваемого оператором, т.к. устройства системы не идентичны и обладают конкретными свойственными лишь им характеристиками.

Для третьей формы представления БС:

1. Нахождение последней по времени или одной записи по конкретному устройству, заданному оператором,

2. Расшифровка БС заданного оператором устройства,

3. Выдача расшифрованных БС на экран монитора или принтер в справочной форме, причем текст сообщения будет зависеть от характеристик каждого конкретного устройства.

4.3 Состав программ

Структура программ представлена на рис. 25.

BS1_inq.exe - программа обработки запросов для первой формы представления БС;

Initsearch - модуль, определяющий выбор функции поиска;

Interval - определение граничных номеров записей в заданном интервале поиска;

Search1 - инициализация функции поиска (все записи в заданном интервале);

Search2 - инициализация функции поиска (не более 1-го искомого значения по каждому полю);

Search3 - инициализация функции поиска (более 1-го искомого значения хотя бы по 1-му полю);

Recprint.c - форматирование и запись найденной строки в файл.

Bs2_inq.c - программа обработки запросов для второй формы представления БС;

Interval.c - определение граничных номеров интервала поиска;

Search.c - поиск;

Recprint.c - форматирование и запись найденной строки в файл.

Form2.c - программа представления БС в текстовом виде;

Bs3_inq.c - программа обработки запросов для третьей формы представления БС;

Form3.c - представление БС в виде справки;

4.4 Описание программ

Функциональное назначение программ обработки запросов, требования, предъявляемые к ним, а также вид представления информации на экране монитора и принтере были рассмотрены выше.

Программа обработки запроса для первой формы представления БС вызывается из программы формирования запроса со следующими аргументами: 1) “BS1_inq.exe”; 2) имя базы данных; 3) вариант выборки по дате и времени:

“0” - дата и время не используются, “1” - единый интервал по дате и времени, “2” - много интервалов - поиск производится в указанном интервале времени для каждого значения даты из числа входящих в интервал даты, “3” - единый интервал в течение одного дня (используется только первое значение даты); 4) интервал поиска по дате, например, “01/01/98-20/01/98”; 5) интервал поиска по времени, например, “06:00:00-09:00:00” и далее значения остальных полей БД.

Результат обработки запроса записывается в файл “inquiry.res” После окончания обработки должна быть вызвана программа “inq_out.exe” для отображения результатов на экран и принтер.

Параметры из командной строки передаются в программу обработки запроса и производится определение формата записи для базы данных, к которой произведен запрос. Затем открывается файл результатов запроса и в него записываются строки запроса и шапка таблицы. После этого производится инициализация работы с БД. В зависимости от варианта поиска, выбранного оператором, программа подключает модули, обеспечивающие определение граничных номеров интервала поиска и инициирующие функцию поиска.

Функции поиска search1 (все записи в указанном интервале) и search2 (не более одного искомого значения по каждому полю) Поиск производится по максимальному номеру записи. Например, сначала просматривается поле, содержащее тип устройства и выбираются записи с номерами 5, 10, 36, 48. Затем производится поиск по виду сообщения. Если искомый вид сообщения находится лишь в 15-м поле, то все поля с 1-го по 36-е пропускаются и поиск начинается с 36-го поля. С помощью такого алгоритма производится минимизация времени поиска по БД. Как только искомые поля совпадают, то номер найденной записи фиксируется и управление передается программе recprint, которая форматирует найденную строку и записывает ее в файл.

Функция поиска search3 (более одного искомого значения хотя бы по одному полю) открывает массив буферов для поиска, его размерность равна количеству полей в таблице. Размерность каждого из массивов rec[i] равна количеству искомых значений по i-му полю таблицы. В каждый буфер заносится одно искомое значение по какому-либо полю таблицы. Каждому буферу rec[i] [j] соответствует элемент массива массивов z[i] [j] , в котром хранится текущий номер найденной записи по данному буферу (т.е. записи, в соответствующем поле которой находится значение, равное значению, занесенному в буфер). Еще в одном массиве хранятся текущие номера найденных строк по каждому полю, где max - текущий номер записи при поиске, т.е. записи с номерами, меньше max уже просмотрены. Для каждого буфера находится запись со значением, равным занесенному в этот буфер и с номером, большим либо равным max. Найденные номера заносятся в соответствующие z[i] [j]. Затем для каждого поля определяется значение текущего номера найденных строк по каждому полю. Если хотя бы по одному полю произошел выход за пределы интервала поиска, значит, поиск закончен. Если же значения текущих номеров найденных строк совпадают по всем полям, значит, искомая запись найдена. Найденная строка форматируется и записывается в файл.

Алгоритм программы обработки запроса для второй формы представления БС логически выстроен по такому же принципу, однако он проще, т.к. поиск производится для одного устройства. Перед записью найденной строки в файл производится представление БС в текстовом виде.

Программы обработки запросов для третьей формы представления БС находят последнюю по времени запись в БД и выдают преобразованные БС в файл.

Алгоритмы программ приведены в Приложении 1.

Тексты программ приведены в Приложении 2.

4.5 Оценка результатов работы программ

Результатом данного дипломного проекта является разработка программ формирования и обработки запросов для 3-х форм представления БС. Программы разработаны для технических средств АРМ РД и функционируют в составе специального ПО АРМ РД.

Программная и информационная совместимость обеспечивается выбором средств программирования (Си - относительно мобильный язык. Программы написанные на языке Си для данной операционной системы и для конкретного компьютера зачастую можно перенести в другую операционную систему или на другой компьютер с минимальными изменениями либо вовсе без них).

Требование по обеспечению надежности для программной обработки запросов обеспечивается также выбором средств программирования, - блочная структура программы на Си обеспечивает как защиту данных, так и высокий уровень контроля за областями действия и видимости переменных.

Требование удобства эксплуатации также является требованием, предъявляемым к специальному ПО АРМ РД вцелом и обеспечивается общей логикой организации пользовательского интерфейса.

Еще одно требование, которое было оговорено в п. 4.2.1. - это минимизация времени поиска по БД. Здесь нужно конкретизировать, что минимизация времени ответа на запрос осуществляется на нескольких уровнях:

“технологическом” - средства архивирования БД;

“логическом” - информация хранится в нескольких базах данных (см. п. 3.3.- одна из причин формирования подобных отношений - это минимизация времени поиска);

“программном” - выделение границ и интервалов поиска.

Кроме того, выбор формы представления, для которой формируется запрос и заданный интервал, будут влиять на время поиска записей. Если, например, оператор выбрал 1-ю форму представления и сформировал запрос по нескольким устройствам, причем задал вариант поиска по всей БД, то время ответа будет больше, чем если бы оператор сформировал запрос для 3-й формы представления БС, которая обеспечивает поиск лишь одной записи в БД. Если для 3-й формы представления БС время ответа будет составлять 2-3 сек.. то для сложных запросов может приближаться к десяткам секунд. Поэтому нельзя привести одно конкретное значение времени ответа на запрос оператора.

Приведем следующие рекомендации оператору АРМ РД: чем сложнее запрос и чем больше количество устройств, по которым сформирован запрос -тем дольше поиск. Если необходимо быстро получить информацию, то рекомендуется выбрать 3-ю или 2-ю форму представления, которые предназначены для получения информации по одному устройству. Если же количество записей в БД увеличилось настолько, что поиск занимает ощутимое время, то рекомендуется пользоваться средствами архивации.

Программы обработки запросов обеспечивают запись преобразованных форм БС в файл, и работают совместно с программами, обеспечивающими выдачу преобразованных форм БС на экран монитора и принтер.

Организационно-экономическая часть

Темой организационно-экономической части дипломного проекта является технико-экономическое обоснование (ТЭО) по теме: “Бизнес-план разработки”.

В дипломном проекте производится разработка программ обработки запросов к базе данных автоматизированного рабочего места регистрации и документирования (АРМ РД).

В ТЭО необходимо рассмотреть следующие вопросы:

Планирование разработки с построением сетевого графика;

Расчет стоимости разработки;

Экономическую эффективность разработки;

Состав и назначение основных разделов хозяйственного договора.

В первой части ТЭО необходимо рассчитать срок разработки и построить сетевой график работ по созданию программного обеспечения АРМ РД. В данном случае под разработкой подразумеваются не только программы обработки запросов к базе данных, а программное обеспечение АРМ РД в целом.

Во второй части ТЭО необходимо рассчитать стоимость разработки программного обеспечения АРМ РД с момента получения первого варианта технического задания и заканчивая оформлением документации и сдачей разработки. При этом учитывается, что разработка производится на средства, выделяемые из Госбюджета (финансирование по целевым программам).

В третьей части ТЭО необходимо обосновать экономическую эффективность разработки.

В заключительной части ТЭО необходимо сформулировать основные пункты хозяйственного договора, заключаемого между двумя сторонами - заказчиком и исполнителем, а также сформулировать назначение пунктов хозяйственного договора и порядок их согласования и утверждения.1. Планирование разработки с использованием сетевого графика

Большая сложность и комплексность научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, одновременное участие многих исполнителей, необходимость параллельного выполнения работ, зависимость начала многих работ от результатов других, значительно осложняет планирование разработки. Наиболее удобными в этих условиях являются системы сетевого планирования и управления, основанные на применении сетевых моделей планируемых процессов, допускающих использование современной вычислительной техники, позволяющих быстро определить последствия различных вариантов управляющих воздействий и находить наилучшие из них. Они дают возможность руководителям своевременно получать достоверную информацию о состоянии дел, о возникших задержках и возможностях ускорения хода работ, концентрируют внимание руководителей на “критических” работах, определяющих продолжительность проведения разработки в целом, заставляют совершенствовать технологию и организацию работ, непосредственно влияющих на сроки проведения разработки, помогают составлять рациональные планы работ, обеспечивают согласованность действий исполнителей.

Планирование научно-исследовательских работ с применением сетевого метода ведётся в следующем порядке:

составляется перечень событий и работ;

устанавливается топология сети;

строится сетевой график по теме;

определяется продолжительность работ (tож);

рассчитываются параметры сетевого графика;

определяется продолжительность критического пути;

проводится анализ и оптимизация сетевого графика, если это необходимо.

В перечне событий и работ указывают кодовые номера событий и их наименование, в последовательности от исходного события к завершающему, при расположении кодовых номеров и наименований работ перечисляются все работы, имеющие общее начальное событие.

Исходные данные для расчета получают методом экспертных оценок. Для работ, время выполнения которых неизвестно, исполнитель или другие специалисты, привлекаемые в качестве экспертов, дают в соответствие с принятой системой три или две вероятностные оценки продолжительности:

tmin - минимальную;

tmax - максимальную;

tнв - наиболее вероятную или только первые две.

Эти величины являются исходными для расчёта ожидаемого времени tож по формулам (1) и (2).

(1)

(2)

После построения графика и выбора необходимых исходных данных рассчитывают параметры сети: сроки совершения событий, резервы времени, продолжительность критического пути. Расчёт параметров сети наиболее удобно выполнять табличным методом, если число событий не превышает 100 - 150. Этому условию соответствует проводимая разработка.

Для описания сети в “терминах событий” используются следующие понятия.

Ранний срок наступления события (Tpi) - минимальный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию, равен продолжительности наибольшего из путей, ведущих от исходного события 1 к данному (формула (3)).

(3)

Критический путь сети (Ткр) - максимальный путь от исходного события 1 до завершающего события С.

Поздний срок наступления события (Tni) - максимально допустимый срок наступления данного события, при котором сохраняется возможность соблюдения ранних сроков наступления последующих событий, равен разности между продолжительностью критического пути и наибольшего из путей, ведущих от завершающего события данному (формула (4)).

(4)

Все события в сети, за исключением событий, принадлежащих критическому пути, имеют резерв времени (Ri), приведённый в выражении (5).

(5)

Резерв времени события показывает, на какой предельный срок можно задержать наступление этого события, не увеличивая общего срока окончания работ (т.е. продолжительности критического пути).

При описании сети “в терминах работ” определяют ранние и поздние сроки начала и окончания работ (формулы (6) - (9)).

ранний срок начала:

 (6)

поздний срок начала:

(7)

ранний срок окончания:

(8)

поздний срок окончания:

(9)

Работы сетевой модели могут иметь два вида резервов времени: полный (Rпi,j) и свободный (Rci,j). Полный резерв показывает, на сколько может быть увеличена продолжительность данной работы или сдвинуто её начало так, чтобы продолжительность максимального из проходящих через неё путей не превысила критического пути. Полный резерв, если он не использован до конца при выполнении данной работы, частично может быть перераспределён и между другими работами, лежащими на данном пути. Полный резерв рассчитывается по формуле (10).

(10)

Свободный резерв показывает максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность данной работы или изменить её начало, не меняя ранних сроков начала последующих работ.

Он является независимым резервом времени данной работы, т.к. использование его не меняет величины свободных резервов остальных работ сети.

Свободный резерв рассчитывается по формуле (11).

(11)

В соответствии с вышеизложенной методикой приведём планирование разработки.

Перечень событий и работ по каждому этапу приводится в таблице 1. Процесс разработки подразделяется на пять этапов:

Подготовительный этап.

Выбор методов и средств решения.

Разработка алгоритмов программ.

Отладка программ и анализ результатов.

Оформление документации и подготовка к сдаче разарботки.

В таблице 1 приведен перечень событий и работ, имеющих место при разработке АРМ РД.

Перечень событий и наименование работ

№ этапа	№ соб.	Событие	Код работы	Наименование работы
I	0	Первый вариант ТЗ получен	0-10-3	Согласование и уточнение первого варианта ТЗСоставление перечня материалов по тематике
	1	Промежуточный вариант ТЗ согласован	1-2	Составление окончательного варианта ТЗ
	2	Окончательный вариант ТЗ утвержден	2-5	Проведение анализа существующих методов решения и получение сравнительных хар-к
	3	Перечень материалов по тематике составлен	3-4	Изучение материалов по тематике
II	4	Материалы по тематике задачи изучены	4-8	Выбор окончательного метода решения
	5	Анализ существующих методов решения проведен, сравнительные хар-ки получены	5-6	Предварительный выбор метода решения
	6	Метод решения предварительно выбран	6-7	Уточнение и согласование выбранного метода решения
	7	Выбранный метод решения согласован	7-8	Утверждение окончательного метода решения
III	8	Окончательный метод решения утвержден	8-98-108-11	Изучение лит-ры по ЯПСоставление эскизного варианта алгоритмаАнализ входной и выходной информации
	9	Литература по ЯП изучена	9-14	Выбор языка программирования
III	10	Эскизный вариант алг. Составлен	10-12	Уточнение алгоритма решения
	11	Анализ входной и выходной информации проведен	11-12	Уточнение алгоритма решения
	12	Алгоритм решения проработан	12-13	Разработка блок-схемы алгоритма
	13	Блок-схема алгоритма составлена	13-14	Выбор языка программирования
	14	Язык прграммирования выбран	14-1514-16	Определение структуры программыРабота над модулями программы
	15	Структура программы разработана	15-17	Работа над текстами программ
	16	Модульная структура разработана	16-17	Работа над текстами программ
IV	17	Тексты программ составлены	17-1817-19	Логический анализ программы и ее корректированиеКомпиляция программ
	18	Логический анализ программ, их корректирование завершены	18-20	Исправление ошибок в программах
IV	19	Компиляция программ завершена	19-21	Редактирование программ в единый модуль
	20	Исправление ошибок завершено	20-21	Редактирование программ в единый модуль
	21	Редактирование программ в единый загрузочный модуль завершено	21-2221-23	Выполнение программАнализ рез-тов выполнения
	22	Выполнение программ завершено	22-24	Проверка функ-ия прог-мм в различных условиях работы
V	23	Анализ результатов выполнения программ завершен	23-2423-25	Проверка функ-ия прог-мм в различных условиях работыВыпуск документации
	24	Проверка функ-ия прог-мм в различных условиях работы завершена	24-26	Подготовка отчета о работе
	25	Выпуск документации завершен	25-26	Подготовка отчета о работе
	26	Отчет о работе подготовлен

На основании перечня событий и работ построен сетевой график работ (рис.1).

Кружки на сетевом графике обозначают события, стрелки - работы, номер над стрелкой - время, необходимое для выполнения данной работы. Каждый кружок, изображающий событие, делится на четыре сектора. В верхнем секторе располагается номер события, в левом секторе - ранний срок наступления события, в правом секторе - поздний срок окончания события. В нижнем секторе располагается резерв времени наступления события.

Для определения полного резерва времени работы надо из числа в правом секторе конечного события вычесть число в левом секторе начального события и продолжительность работы между конечным и начальным событиями. Для определения свободного резерва надо из числа в левом секторе конечного события вычесть число в левом секторе начального события и продолжительность работы.

Расчет параметров сетевого графика удобно производить, последовательно заполняя таблицу параметров сети по определенным правилам.

Расчет ожидаемого времени выполнения работы производится по формуле (2) с использованием минимальной и максимальной вероятностных оценок продолжительности работ.

Раннее начало работ, выходящих из исходного события, равно нулю, а раннее окончание этих работ равно их продолжительности. Раннее начало последующих работ определяется путем выбора максимального из сроков раннего окончания предшествующих работ.

Раннее окончание каждой работы определяется по формуле (8) и фактически равно сумме величин раннего начала и продолжительности данной работы.

Продолжительность критического пути определяется после нахождения сроков раннего начала работ и раннего окончания работ, которые ведут к завершающему событию. Найденная величина заносится в графу позднего срока окончания работ для всех работ, ведущих к завершающему событию.

Заполнение графы позднего срока окончания работ , кроме ее последней строки производится снизу вверх следующим образом: находятся все работы, последующие за рассматриваемой, и определяются разности между поздним окончанием этих работ и их продолжительностью. Минимальная из полученных величин заносится в графу позднего срока окончания работ.

Данные графы позднего срока начала работ находятся как разность позднего окончания этих работ и их продолжительности.

Полный и свободный резервы времени определяются по формулам (10) и (11) соответственно.

Параметры сетевого графика представлены в таблице 2.

Параметры сетевого графика

Код Соб.
0-1	25	30	27	0	27	0	27	0	0
0-3	10	15	12	0	12	32	44	32	0
1-2	15	25	19	27	46	27	46	0	0
2-5	30	40	34	46	80	46	80	0	0
3-4	40	50	44	12	56	44	88	32	0
4-8	50	60	54	56	110	88	142	32	32
5-6	20	35	26	80	106	80	106	0	0
6-7	15	25	19	106	125	106	125	0	0
7-8	15	20	17	125	142	125	142	0	0
8-9	55	60	57	142	199	142	199	0	0
8-10	50	60	54	142	196	146	200	4	0
8-11	35	45	39	142	181	163	202	21	0
9-14	45	55	49	199	248	199	248	0	0
10-12	15	25	19	196	215	200	219	4	0
11-12	15	20	17	181	198	202	219	21	17
12-13	15	20	17	215	232	219	236	4	0
13-14	10	15	12	232	244	236	248	4	4
14-15	50	60	54	248	302	248	302	0	0
14-16	25	40	31	248	279	311	342	63	0
15-17	140	160	148	302	450	302	450	0	0
16-17	100	120	108	279	387	342	450	63	63
17-18	40	80	56	450	506	450	506	0	0
17-19	20	25	22	450	472	498	520	48	0
18-20	25	40	31	506	537	506	537	0	0
19-21	30	40	34	472	506	520	554	48	48
20-21	15	20	17	537	554	537	554	0	0
21-22	10	15	12	554	566	554	573	7	0
21-23	15	20	17	554	571	554	571	0	0
22-24	20	30	24	566	597	566	597	0	0
23-24	10	15	12	571	583	585	597	14	14
23-25	30	40	34	571	605	571	605	0	0
24-26	25	30	27	597	617	597	624	0	0
25-26	15	25	19	605	624	605	624	0	0

2. Расчет стоимости разработки

Величину затрат на научно-исследовательские работы определяют на основе метода калькуляций. В этом случае затраты определяются расчетом по отдельным статьям расходов и их последующим суммированием в форме. Рассмотрим затраты по отдельным статьям расходов.

2.1 Расчёт статьи “материалы, покупные изделия, полуфабрикаты”

На эту статью относится стоимость материалов, покупных изделий, полуфабрикатов и других материальных ценностей, расходуемых непосредственно в процессе выполнения НИР по теме. Цена материальных ресурсов определяется по соответствующим ценникам. В стоимость материальных затрат включаются транспортные расходы (10 % от прейскурантной цены).

Расчёт статьи “материалы, покупные изделия, полуфабрикаты” приводится в таблице 3.

Наименование товара	Ед. Измерения	Кол-во	Цена за единицу (руб.)	Суммар. затраты (руб.)
Дискеты	Пачка	2	90	180
Чертежная бумага	Листы	20	5	100
Бумага для принтера	Пачка	3	80	240
Итого: 520

С учётом транспортных расходов:

520 + 0.1 *520 =572 ( руб.)

2.2 Расчёт основной заработной платы по теме

К этой статье относятся основная заработная плата работников, а также премии, входящие в фонд заработной платы. Расчёт основной заработной платы выполняется на основе трудоёмкости выполнения каждого этапа в человеко-днях и величины месячного должностного оклада исполнителя.

Среднее количество рабочих дней в месяце равно 20-ти. Следовательно, дневная заработная плата определяется делением размера оклада на количество рабочих дней в месяце.

Трудоемкость определяется следующим образом: по таблицам 1 и 2 находится количество дней, которое необходимо потратить на каждый из 5-ти этапов разработки.

Например, на первом этапе разработки потребуется количество дней, равное сумме продолжительностей работ, коды которых: 0-1, 0-3, 1-2, 2-5, 3-4. Трудоемкость каждого этапа определяется для группы специалистов, отвечающих за этот этап разработки.

Произведение трудоемкости на сумму дневной заработной платы определяет затраты по зарплате для каждого работника на все время разработки.

Расчет основной заработной платы по теме приведен в таблице 4.

Расчет основной заработной платы по теме

Наименование этапов работ	Исполнитель	Оклад ( руб.)	Дневная зар. Плата (руб.)	Трудоемкость (в человеко-днях)	Затраты по зар. плате ( руб.)
1. Подготовительный этап	Ведущий инженер Инженер	1200 1000	60 50	252 252	15120 12600
2. Разработка алгоритмов и программ	Ведущий инженер Инженер Инженер	1200 1000 1000	60 50 50	864 864 864	51840 43200 43200
3.Oформление докум-ии и подготовка к сдаче	Инженер	1000	50	46	2300
ИТОГО:					168260

2.3 Расчет дополнительной заработной платы

На эту статью относятся выплаты, предусмотренные законодательством о труде за неотработанное по уважительным причинам время: оплата очередных и дополнительных отпусков и т.п. (принимается в размере 20% от суммы основной заработной платы):

168260*0.2=33652 руб.

2.4 Расчёт отчислений на социальные нужды

Затраты по этой статье определяются в процентном отношении от суммы основной и дополнительной заработной платы (40.5%):

(168260+33652)* 0.405=81774 руб.

2.5 Расчёт накладных расходов

К этой статье относят расходы по управлению научно-исследовательской организацией, выполняющей данную разработку, а также расходы по содержанию и ремонту зданий, сооружений, оборудования, коммунальные услуги и т. п.

Накладные расходы принимаются в размере 250% от суммы основной заработной платы.

168260*2.5=420650 руб.

2.6 Расчёт договорной цены

Калькуляция стоимости разработки приведена в таблице 5.

Полная себестоимость разработки определяется суммированием пп.1 - 5 таблицы 5.

Оптовая цена определяется следующим образом:

Цопт = себестоимость + прибыль.

Прибыль составляет 30% от себестоимости:

Прибыль = 704732*0.3=211420 руб.

Цопт = 704732 + 211420=916152 руб.

При расчете договорной цены в общую стоимость закладывается сумма налога на добавленную стоимость, равного 20% от оптовой цены.

Разработка финансируется государством, следовательно, налог на добавленную стоимость при расчете договорной цены не учитывается.

Следовательно, договорная цена разработки составит 916152 руб.

№п/п	Наименование статьи расхода	Затраты (в руб.)
1.	Материалы, покупные изделия, полуфабрикаты	396
2.	Основная заработная плата	168260
3.	Дополнительная заработная плата	33652
4.	Отчисления на социальные нужды	81774
5.	Накладные расходы	420650
6.	Полная себестоимость	704732
7.	Прибыль	211420
8.	Оптовая цена	916152
9.	НДС	-------
10.	Договорная цена	916152

3. Экономическая эффективность разработки

Основная задача, поставленная перед разработчиком - это создание программного обеспечения (ПО) для автоматизированного рабочего места регистрации и документирования комплекса средств автоматизации. Разработка не имела ранее подобных аналогов и является специализированным ПО, которое обеспечивает следующие функции:

получение и регистрацию данных о состоянии объекта управления;

позволяет человеку производить анализ полученных данных и на основании их оперативно реагировать на изменения, возникающие в системе;

повышает эффективность работы оператора за счет наглядного представления данных на экране монитора и тем самым сокращает работу оператора с бумагами (инструкциями).

4. Основные разделы хозяйственного договора

Последним разделом технико-экономического обоснования по теме: “Бизнес-план разработки” является формирование основных разделов хозяйственного договора.

Хозяйственный договор - это двустороннее соглашение, заключаемое юридическими лицами (исполнителем и заказчиком) для достижения какой-либо цели.

В данном случае заключение хозяйственного договора преследует своей целью создание программ, позволяющих оператору АРМ РД оперативно получать информацию о состоянии системы, быстро реагировать на изменения, происходящие в системе, резко сократить работу с бумагами (инструкциями).

Основные разделы хозяйственного договора:

Предмет договора.

В этом пункте оговаривается предмет договора и сроки проведения работ.

Стоимость работ , порядок и условия платежей и расчетов.

В данном пункте оговаривается стоимость разработки, каким образом производится оплата и предусматриваются действия обеих сторон в том случае, если условия по оплате разработки не выполняются.

Подготовка работ.

В этом пункте хозяйственного договора оговариваются условия, которые обязуется обеспечить заказчик для исполнителя работ. Это может быть предоставленная аппаратура, программное обеспечение, помещение и т. п.

Порядок и сроки сдачи и приемки работ.

Определяет временные рамки действия данного договора, а также порядок и сроки сдачи работ.

Особые условия.

В этом пункте оговаривается, как производятся изменения и дополнения к настоящему договору и их согласование сторонами.

Юридические адреса и реквизиты сторон.

Данный пункт включает юридические адреса сторон, а также их банковские реквизиты.

Условия хозяйственного договора (пп. 1-5) предварительно оговариваются обеими сторонами и в случае, если все условия хозяйственного договора удовлетворяют требованиям исполнителя и заказчика, то руководящие лица обеих сторон подписывают договор и скрепляют его печатями.

В данном разделе дипломного проекта было представлено технико-экономическое обоснование (ТЭО) по теме: “Бизнес-план разработки”.

В ТЭО были рассмотрены следующие вопросы:

Планирование разработки с построением сетевого графика;

Расчет стоимости разработки;

Экономическая эффективность разработки;

Состав и назначение основных разделов хозяйственного договора.

В первой части ТЭО рассчитаны параметры сетевого графика работ по созданию программного обеспечения АРМ РД и по этим параметрам построен сетевой график работ. Расчет параметров сети был выполнен табличным методом, найдены сроки свершения событий, резервы времени, продолжительность критического пути.

Время разработки комплекса программ АРМ РД составит 624 дня (приблизительно 2.6 года).

Во второй части ТЭО рассчитана стоимость разработки программного обеспечения АРМ РД с момента получения первого варианта технического задания и заканчивая оформлением документации и сдачей разработки.

Величина затрат на научно-исследовательские работы определена на основе метода калькуляций. Расчет произведен в ценах 1998г. Стоимость разработки составит 916 152 руб.

В третьей части ТЭО приведена экономическая эффективность разработки, а в заключительной части сформулированы основные пункты хозяйственного договора, заключаемого между двумя сторонами - заказчиком и исполнителем, а также назначение пунктов хозяйственного договора и порядок их согласования и утверждения.

Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда - система законодательных актов, постановлений, организационных, санитарных и технических мер, обеспечивающих безопасные для здоровья условия труда на рабочем месте. Научно-технический прогресс внёс изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. Их труд стал более интенсивным, напряжённым, требующим затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это имеет прямое отношение и к специалистам, связанным с проектированием, разработкой, эксплуатацией, сопровождением и модернизацией автоматизированных систем управления различного назначения.

На рабочем месте инженера-программиста должны быть созданы условия для высокопроизводительного труда. В настоящее время всё большее применение находят автоматизированные рабочие места, которые оснащаются персональными ЭВМ с графическими дисплеями, клавиатурами и принтерами.

В данном дипломном проекте разрабатываются программы, составляющие часть ПО АРМ регистрации и документирования данных. Оператор АРМ регистрации и документирования испытывает значительную нагрузку, как физическую (сидячее положение, нагрузка на глаза), так и умственную, что приводит к снижению его трудоспособности к концу рабочего дня.

1. Характеристика помещения и факторы, действующие на оператора в процессе его труда

Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:

длина помещения: 6.5 м;

ширина помещения: 3.7 м;

высота помещения: 3.5 м;

число окон: 4;

число рабочих мест: 2;

освещение: естественное (через боковые окна) и общее искусственное;

вид выполняемых работ: непрерывная работа с прикладной программой в диалоговом режиме.

Напряжение зрения:

освещённость РМ, лк 300;

размеры объекта, мм 0.3 - 0.5;

разряд зрительной работы III - IV.

На рабочем месте оператор подвергается воздействию следующих неблагоприятных факторов:

недостаточное освещение;

шум от работающих машин;

электромагнитное излучение;

выделение избытков теплоты.

Поэтому необходимо разработать средства защиты от этих вредных факторов. К данным средствам защиты относятся: вентиляция, искусственное освещение, звукоизоляция. Существуют нормативы, определяющие комфортные условия и предельно допустимые нормы запылённости, температуры воздуха, шума, освещённости. В системе мер, обеспечивающих благоприятные условия труда, большое место отводится эстетическим факторам: оформление производственного интерьера, оборудования, применение функциональной музыки и др., которые оказывают определённое воздействие на организм человека. Важную роль играет окраска помещений, которая должна быть светлой. В данном разделе дипломного проекта рассчитывается необходимая освещённость рабочего места и информационная нагрузка оператора.

Развитию утомляемости на производстве способствуют следующие факторы:

неправильная эргономическая организация рабочего места, нерациональные зоны размещения оборудования по высоте от пола, по фронту от оси симметрии и т.д.;

характер протекания труда. Трудовой процесс организован таким образом, что оператор вынужден с первых минут рабочего дня решать наиболее сложные и трудоёмкие задачи, в то время как в первые минуты работы функциональная подвижность нервных клеток мозга низка. Важное значение имеет чередование труда и отдыха, смена одних форм работы другими.

2. Расчёт освещения рабочего места оператора

Одним из основных вопросов охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.

Для освещения помещения, в котором работает оператор, используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.

Естественное освещение - осуществляется через окна в наружных стенах здания.

Искусственное освещение - используется при недостаточном естественном освещении и осуществляется с помощью двух систем: общего и местного освещения. Общим называют освещение, светильники которого освещают всю площадь помещения. Местным называют освещение, предназначенное для определённого рабочего места.

Для помещения, где находится рабочее место оператора, используется система общего освещения.

Нормами для данных работ установлена необходимая освещённость рабочего места ЕН=300 лк (для работ высокой точности, когда наименьший размер объекта различения равен 0.3 - 0.5 мм).

Расчёт системы освещения производится методом коэффициента использования светового потока, который выражается отношением светового потока, падающего на расчётную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Его величина зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемой коэффициентами отражения стен и потолка.

Общий световой поток определяется по формуле:

,

где ЕН - необходимая освещённость рабочего места по норме (ЕН=300 лк);

S - площадь помещения, м2;

z1 - коэффициент запаса, который учитывает износ и загрязнение светильников (z1=1.5, табл. VII-5, [15]);

z2 - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (z2=1.1, стр. 139 [15]);

- коэффициент использования светового потока выбирается из таблиц в зависимости от типа светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен и потолка помещения.

Определим площадь помещения, если его длина составляет Lд=6.5 м, а ширина Lш=3.7 м:

=6.53.7=24 м2

Выберем из таблицы коэффициент использования светового потока по следующим данным:

коэффициент отражения побелённого потолка Rп=70%;

коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску Rст=50%;

=0.7,

где hП - высота помещения = 3.5 м. Тогда по табл. 7 [16] находим (для люминесцентных ламп i=0.7) =0.38.

Определяем общий световой поток:

лм

Наиболее приемлемыми для помещения ВЦ являются люминесцентные лампы ЛБ (белого света) или ЛТБ (тёпло-белого света), мощностью 20, 40 или 80 Вт.

Световой поток одной лампы ЛТБ40 составляет F1=3100 лм, следовательно, для получения светового потока Fобщ=31263.2 лм необходимо N ламп, число которых можно определить по формуле

Подставим значения, полученные выше:

ламп.

Таким образом, необходимо установить 10 ламп ЛТБ40.

Электрическая мощность всей осветительной системы вычисляется по формуле:

, Вт,

где P1 - мощность одной лампы = 40 Вт, N - число ламп = 10.

Вт.

Для исключения засветки экранов дисплеев прямыми световыми потоками светильники общего освещения располагают сбоку от рабочего места, параллельно линии зрения оператора и стене с окнами. Такое размещение светильников позволяет производить их последовательное включение в зависимости от величины естественной освещённости и исключает раздражение глаз чередующимися полосами света и тени, возникающее при поперечном расположении светильников [17].

Расчёт местного светового потока не производится, т.к. в данном случае рекомендуется система общего освещения во избежание отражённой блёсткости от поверхности стола и экрана монитора.

Коэффициент пульсации освещённости:

,

где Emax, Emin и Eср показатели освещённости для газоразрядных ламп при питании их переменным током - соответстсвенно максимальная, минимальная и средняя.

Возьмём по аналогии [16], табл. 4 люминесцентную лампу ЛХБ приблизительно той же мощности. Включением смежных ламп в разные фазы (группы) трёхфазной электрической сети возможно добиться уменьшения коэффициента пульсации КП с 35 до 3 - т.е. почти в 12 раз (рис. 1). На рис. 1 указаны три выключателя (по одному на каждую фазу - группу ламп) - это необходимо для обеспечения возможности независимого управления группами ламп.

Равномерность распределения яркости в поле зрения. Характеризуется отношением (данное отношение считается оптимальным) или . В данном случае , следовательно отношение .

Итак, для обеспечения нормальных условий работы программиста, в соответствии с нормативными требованиями, необходимо использовать данное число светильников указанной мощности для освещения рабочего помещения.

3. Расчёт информационной нагрузки

Расчёт информационной нагрузки оператора необходим для того, чтобы выяснить, будет ли оператор справляться с заданием.

Рассчитаем информационную нагрузку оператора. Воспользуемся табл. 4 [18].

Количество операций, совершаемых оператором за 3 часа (табл.1):

Члены алгоритма	Символ	Количество членов	Частота повторения pi
Афферентные:			1
Наблюдение результатов	F	10	1
Всего:		10
Эфферентные:			1
Выбор наилучшего варианта из нескольких	C	3	0,04
Исправление ошибок	D	1	0,01
Анализ полученных результатов	M	40	0,54
Выполнение механических действий	K	30	0,41
Всего:		74
Итого:		84

Рассчитаем энтропию информации:

Суммарная энтропия:

бит/с.

Поток информационной нагрузки равен , где:

N - суммарное число всех членов алгоритма;

t - длительность выполнения всей работы, мин.

.

Вывод: . Следовательно, информационная нагрузка оператора укладывается в норму [19], табл. 13.2.

В данном разделе дипломного проекта был произведён расчёт освещённости рабочего места (с выбором типа ламп и их количества), а также оценка информационной нагрузки.