Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство внутренних дел Российской Федерации

Государственное военное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский военный институт внутренних войск МВД России»

Факультет Автоматизированных систем управления

Кафедра АУВ

Специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

Тема проекта: «Автоматизированная информационная система «Планирование нарядов»»

Автор дипломного проекта Р.В. Жидков

Группа 352

Руководитель дипломного проекта В.Л Немирович

Начальник кафедры АУВ А.В. Тарутин

Пермь-2014 г.

РЕФЕРАТ

Тема: «Автоматизированная информационная система «Планирование нарядов»».

Объектом автоматизации для разрабатываемой системы выступает деятельность старшины курса (роты) по планированию нарядов в подразделении.

Предметом автоматизации является автоматизация процесса планирования нарядов старшиной курса (роты).

Целями разработки системы являются:

- уменьшение трудоемкости при работе с документацией;

- сокращение времени обработки документов;

- равномерное распределение между военнослужащими нарядов;

- автоматическое заполнение графика нарядов на очередной месяц;

- представление отчетных документов (графиков нарядов);

- систематизированное хранение данных за год.

В процессе разработки дипломного проекта был проведен экспертный опрос старшин подразделений, выявлены задачи требующие автоматизации, составлено техническое задание, спроектированы процессная и инфологическая модели с целью дальнейшей реализации и внедрения автоматизированной информационной системы в процесс планирования нарядов в подразделениях.

Содержание

• Введение
• 1. Аналитическая часть
• 1.1 Описание объекта автоматизации
• 1.2 Анализ проблем в подразделении
• 1.3 Назначение создаваемой автоматизированной системы
• 1.4 Описание функциональной модели «AS - IS»
• 1.5 Анализ существующих систем планирования нарядов
• 2. Проектная часть
• 2.1 Определение целей и задач проектирования автоматизированной системы
• 2.2 Постановка задачи
• 2.3 Выбор и обоснование технологии проектирования и инструментальных средств разработки
• 2.4 Разработка модели «TO-BE» АИС «Планирование нарядов»18
• 2.5 Выбор типа БД
• 2.6 Выбор системы управления БД
• 2.7 Проектирование функционального состава разрабатываемой системы
• 2.8 Проектирование модели базы данных системы
• 2.9 Выбор языка программирования
• 2.10 Проектирование интерфейса программы
• 2.10.1 Проектирование алгоритма функционирования АИС
• 2.10.2 Проектирование построения графического интерфейса АИС
• 2.12 Выбор комплекса технических средств
• 2.13 Расчет надежности системы
• 3. Испытание системы и порядок работы с ней
• 3.1 Программа и методика испытаний
• 3.2 Порядок запуска программы и работы с ней
• 3.3 Расчет контрольного примера
• 4. Организационно-экономический раздел
• 4.1 Расчет затрат на разработку системы
• 4.2 Расходы на оплату труда
• 4.3 Стоимость машинного времени затраченного на выполнение дипломного проекта
• 4.4 Дополнительные затраты
• 4.5 Стоимость инструментальных средств используемых при разработке СПО
• 4.6 Экономический эффект от внедрения АИС
• 5. Обеспечение безопасности жизнедеятельности
• 5.1 Характеристика условий труда программиста
• 5.2 Требования к производственным помещениям
• 5.2.1 Окраска и коэффициенты отражения
• 5.2.2 Освещение
• 5.2.3 Параметры микроклимата
• 5.2.4 Шум и вибрация
• 5.2.5 Электромагнитное и ионизирующее излучения
• 5.3 Эргономические требования к рабочему месту
• 5.4 Режим труда
• 5.5 Расчет освещенности
• 5.6 Расчет уровня шума
• Заключение
• Список использованных источников

Обозначения и сокращения

АИС - автоматизированная информационная система.

АСУ - автоматизированная система управления.

БД - база данных.

БЖД - безопасность жизнедеятельности.

ГОСТ - государственный стандарт.

ИБП - источник бесперебойного питания.

ИВЦ - информационно вычислительный центр.

КПД - комплекс технических средств.

КТС - комплекс технических средств.

Л/С - личный состав.

ОД - общего освещения диффузный.

ООП - объектно-ориентированное программирование.

ОС - операционная система.

ПК - персональный компьютер.

ПО - программное обеспечение.

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина.

СУБД - система управление базами данных.

ТЗ - техническое задание.

ТС - технические средства.

ЭВМ - электронно-вычислительная машина.

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.

ЯОД - язык описания данных.

ЯМД - язык манипулирования данными.

MS - Microsoft.

Введение

В повседневной деятельности каждого воинского подразделения существует необходимость несения службы личным составом в различных видах нарядов. Назначение личного состава и выполнение обязанностей в нарядах регламентируется документами «Устав внутренней службы Вооруженных Сил Российской Федерации, утвержденный указом Президента Российской Федерации от 10 ноября 2007 года № 1495» и «Методические рекомендации по организации и выполнению мероприятий повседневной деятельности в подразделении часть - 2, 2010 год. Согласно руководящим документам планирование нарядов, распределение нарядов между личным составом и контроль соблюдения установленного порядка несения службы выполняет старшина роты.

Выполняемые задачи выполняются в подразделениях вручную и требуют больших затрат времени и материалов, так как приходится не однократно переписывать списки, а потом заполнять вручную на компьютере графики для вывода на печать.

Таким образом, было принято решение автоматизировать выполнение данного процесса.

В процессе работы проведено обследование объекта автоматизации, составлена модель «AS-IS», проведен экспертный опрос старшин курсов, на основании выявленных, при опросе недостатков выполняемого процесса разработано техническое задание на разработку автоматизированной информационной системы, составлена модель «TO-BE», спроектирована база данных и приложение, которое будет равномерно распределять суточные наряды в подразделениях Внутренних войск, с учетом караулов и нарядов по столовой. Предполагается автоматическое заполнение графиков на очередной месяц, а так же возможность хранения их на компьютере.

1. Аналитическая часть

1.1 Описание объекта автоматизации

Объектом информационного обследования является деятельность старшины курса (роты). Предметом исследования является автоматизация процесса планирования нарядов старшиной курса (роты).

Во Внутренних войсках в мирное и военное время личный состав всегда привлекается к несению службы в различных видах нарядов. Так как это необходимо выполнять повседневно и с привлечением большого количества личного состава, применяется планирование нарядов, составляются графики несения службы.

В подразделениях курса или роты процессом распределения нарядов между взводами занимается старшина курса (роты), так же он лично ведет очередность нарядов и проверяет правильность ведения документации нарядов во взводах.

Старшина курса (роты) получает у начальника курса (командира роты) лист нарядов на очередной месяц, в, котором указаны караулы, наряды по столовой и т.д. На основании этого листа нарядов он распределяет наряды между сержантами, с учетом общего количества нарядов у сержантов, для равномерной нагрузки на личный состав. После того как наряды распределены составляется график заступления в наряды на месяц. Как только составлен график сержантов можно приступать к распределению нарядов между личным составом взводов. Между ними распределение происходит подобным способом, по графику сержантов, в какой день заступает сержант назначаются курсанты (солдаты) из того же взвода, начиная с тех у кого за прошлый месяц было меньше нарядов. После распределения составляется график нарядов для каждого взвода на месяц.

В этой деятельности старшина обрабатывает такие документы как графики нарядов за прошлый месяц, лист нарядов за подразделение на месяц.

Таким образом, мы видим деятельность старшины курса (роты) по планированию нарядов подразумевает работу с документами и обработку большого объема информации, для равномерного распределения нарядов, составление графиков нарядов и требует большого количества времени и внимания.

автоматизация планирование программирование интерфейс

1.2 Анализ проблем в подразделении

Для выявления проблем связанных с планированием нарядов был проведен экспертный опрос старшин подразделениий Пермского военного института ВВ МВД РФ, согласно пунктов листа экспертного опроса приведенного в приложении В, о том, какие задачи они хотели бы автоматизировать. Обобщив и проанализировав полученные данные, была выявлена необходимость автоматизации следующих процессов планирования нарядов:

- уменьшение трудоемкости при работе с документацией;

- сокращение времени обработки документов;

- равномерное распределение между военнослужащими нарядов;

- автоматическое заполнение графиков нарядов на очередной месяц;

- представление отчетных документов (графиков нарядов);

- систематизированное хранение данных за год.

При анализе данных были использованы математические методы оценки экспертных решений. В частности, был использован метод средних арифметических рангов (баллов).

По полученным данным из опроса экспертов было выявлено шесть задач, требующих автоматизации при выполнении процесса планирования нарядов. Они обозначены следующим образом: А, Б, В, Г, Д, Е.

А - уменьшение трудоемкости при работе с документами;

Б - сокращение времени обработки документов;

В - представление отчетных документов (графиков нарядов);

Г - равномерное распределение между военнослужащими нарядов;

Д - автоматическое заполнение графика нарядов на очередной месяц;

Е - систематизированное хранение данных за год.

Все эти задачи были собраны в таблицу рангов для выявления приоритетов их решения и представлены старшинам для расстановки рангов. В представленной ниже таблице 1.2.1 приведены ранги, присвоенные им каждым из 5 экспертов в соответствии с представлением старшин о первоочередности автоматизации задач предложенных ими. При этом эксперт присваивал ранг 1 самому лучшему процессу, который обязательно надо реализовать. Ранг 2 получает второй по важности процесс, ранг 6 получает процесс, требующий реализации в последнюю очередь.

Таблица 1.2.1 ”Ранги 5 процессов по степени важности“

№ эксперта.	А	Б	В	Г	Д	Е
1	2	4	6	1	3	5
2	3	4	5	1	2	6
3	1	5	4	2	3	6
4	2	1	5	3	4	6
5	3	2	4	1	5	6

Прежде всего, была подсчитана сумма рангов, присвоенных задачам. Затем эта сумма была разделена на количество экспертов, в результате рассчитан средний арифметический ранг. По средним рангам была построена итоговая ранжировка, исходя из принципа - чем меньше средний ранг, тем более приоритетная задача.

Таблица 1.2.2 ”Итоговый ранг процессов”

	А	Б	В	Г	Д	Е
Сумма рангов	11	16	24	8	17	31
Среднее арифметическое рангов	2,2	3,2	4,8	1,6	3,4	6,2
Итоговый ранг по среднему арифметическому	2	3	5	1	4	6

Наименьший средний ранг, равный 1,6, у задачи Г. Следовательно, в итоговой ранжировке она получает ранг 1. Следующая по величине сумма, равная 2,2, у задачи А, она получает итоговый ранг 2. Следующая по величине сумма, равная 3,2, у задачи Б, она получает итоговый ранг 3, и так далее. Смотря на таблицу, можно сделать вывод, что в первую очередь необходимо автоматизировать задачу Г, а в последнюю задачу Е.

Ранжировка по суммам рангов имеет вид: Г > А > Б > Д > В > Е.

Проанализировав данные экспертов с помощью математических методов, пришли к выводу, что в первую очередь необходимо автоматизировать задачу равномерного распределения между военнослужащими нарядов. Затем автоматизировать остальные задачи согласно их рангам.

1.3 Назначение создаваемой автоматизированной системы

Система должна обеспечивать эффективную обработку первичных данных, производить запросы на выборку личного состава для заступления в наряд с учетом переносов за предыдущий месяц и подготовки выходных документов (Графиков нарядов). Обеспечить хранение и доступ к данным за прошлые месяцы.

Чтобы эффективно распределить наряды, необходимо проанализировать большое количество информации. Особое значение имеет автоматизация процесса автоматического распределения дней заступления в наряды между военнослужащими. Автоматизированная информационная система «Планирование нарядов» значительно облегчит работу старшины курса (роты) по распределению нарядов в подразделении и по формированию выходных документов и при этом сэкономит немало времени.

1.4 Описание функциональной модели «AS - IS»

На данный момент планирование нарядов это достаточно трудоемкий процесс, требующий немало внимания и времени для обработки документов и формирования графиков нарядов, с учетом многих факторов. Поэтому было принято решение спроектировать АИС «Планирование нарядов», которая упростит выполнение процесса и сократит время, затрачиваемое на него.

Общепринятая технология проектирования АИС сначала подразумевает создание модели, «AS - IS». Проведение обследования модели «AS-IS» позволяет выявить недостатки существующего порядка выполнения процесса «Планирование нарядов в подразделении» такие как:

1. Наиболее слабые места процесса;

2. Преимущества внедрения новых способов выполнения процесса;

3. Признаки неэффективной деятельности такие, как бесполезные, неуправляемые или дублирующиеся работы, неэффективный документооборот и др.

Контекстная диаграмма модели «AS-IS» представлена в приложении А1. На ней показан один главный блок, обозначающий описываемый процесс в целом. В данном случае это блок «Планирование нарядов», обозначающий процесс планирования нарядов в подразделении.

Описание контекстной диаграммы.

Входная информация:

1. Лист нарядов за подразделение - в нем указаны все наряды, назначаемые от подразделения.

2. График нарядов за предыдущий месяц - для проверки количества переносов за прошлый месяц.

3. Список личного состава по взводам и отделениям - штатный список подразделения.

Выходная информация:

1. График нарядов сержантов - график заступления сержантов в наряды на очередной месяц.

2. График нарядов л/с взвода - график заступления личного состава в наряды на очередной месяц.

Управляющие воздействия:

1. Руководящие документы по службе войск - документы, которые регламентируют порядок планирования нарядов.

Механизмы:

1. Старшина курса (роты) - производит распределение нарядов по взводам на месяц и распределяет по дням заступления между сержантами.

2. Заместитель командира взвода - на основании составленного старшиной курса (роты) графика нарядов сержантов, распределяет наряду между личным составом взвода.

Проанализировав структуру контекстной модели, была проведена декомпозиция ее на составляющие процессы, была составлена диаграмма верхнего уровня.

Диаграмма верхнего уровня представляет собой детализированную концептуальную диаграмму. Диаграмма верхнего уровня представлена в приложении А2.

Диаграмма верхнего уровня иллюстрирует декомпозицию процесса планирования нарядов. Она разделяется на три основных блока:

1. Распределение нарядов по взводам - старшина курса (роты) получает лист нарядов за курс (роту) и руководствуясь его данными, распределяет наряды между взводами на месяц по дням заступления их в наряд.

2. Составление графика нарядов сержантов - составление графика заступления сержантов в наряды на очередной месяц.

3. Составление графика нарядов л/с взвода - составление графика заступления в наряды личного состава взвода на очередной месяц.

С помощью такой детализации мы наглядно видим, как происходит процесс планирования нарядов в подразделении.

После этого, для большей наглядности выполнения процессов в составных блоках диаграммы верхнего уровня произведем декомпозицию процессов «Составления графиков нарядов сержантов и личного состава взвода».

Диаграмма декомпозиции процесса «Составление графика нарядов сержантов» модели «AS-IS» показана в приложении А3.

Диаграмма декомпозиции процесса «Составление графика нарядов сержантов» состоит из двух составных блоков:

1. Анализ служебной нагрузки у сержантов.

2. Заполнение графика нарядов сержантов на очередной месяц.

С помощью такой более крупной детализации мы наглядно видим, как происходит процесс распределения нарядов между сержантами.

В зависимости от того, на какой день старшина распределил наряды взводу, он смотрит по графику нарядов сержантов за прошлый месяц у, кого из сержантов взвода, которому он поставил наряд на этот день меньше число переносов в колонке «Перенос» и отмечает в графике нарядов сержантов на очередной месяц дни, в которые они должны будут заступать. Заполняя новый график нарядов на месяц, он вносит изменения в поле перенос, то есть складывает количество новых нарядов с количеством переносов за прошлый месяц. Этот график он отдает заместителям командиров взводов, для составления графика личного состава взвода.

Диаграмма декомпозиции процесса «Составление графика нарядов л/с взвода» модели «AS-IS» показана в приложении А4.

Диаграмма декомпозиции процесса «Составление графика нарядов л/с взвода» состоит из двух составных блоков:

1. Анализ служебной нагрузки у л/с взвода.

2. Заполнение графика нарядов л/с взвода.

С помощью такой более крупной детализации наглядно видно, как происходит процесс распределения нарядов между личным составом взвода.

Заместители командиров взводов также проверяют по графику нарядов л/с взвода за предыдущий месяц у, кого меньше число переносов в колонке «Переносы» и заполняют график нарядов на очередной месяц, с внесением изменений в поле «Перенос», то есть складывает количество новых нарядов с количеством переносов за предыдущий месяц.

Произведя такую подробную детализацию, можно обследовать процесс, выявить существующие недостатки и принять решение, каким образом, возможно, его изменить, чтобы как можно больше устранить эти недостатки.

Недостатки настоящей модели «AS-IS»:

- трудоемкость при работе с документацией;

- большая затрата времени при обработке документов;

- возможно не равномерное распределение нарядов между военнослужащими;

- не удобство формирования выходных документов;

- не систематизированное хранение данных за год.

1.5 Анализ существующих систем планирования нарядов

На данный момент существует одна система, помогающая при планировании нарядов «Учет нарядов», она облегчает только процесс занесения дат в графики нарядов и выводить графики на печать. В данной системе необходимо открыть список взвода, в котором назначаются наряды, в поле дата поставить необходимую дату и при нажатии в поле напротив необходимой фамилии дата будет проставляться в эту ячейку. После того как числа расставлены программа выводит графики на печать. Данная программа значительно сокращает время, затрачиваемое на ручное заполнение соответствующих полей датами. Недостатком этой программы является то, что самостоятельно программа не производит выбор, кому поставить дату заступления, в ней не ведется учет служебной нагрузки на военнослужащих.

2. Проектная часть

2.1 Определение целей и задач проектирования автоматизированной системы

Главной целью дипломной работы является разработка автоматизированной информационной системы «Планирование нарядов» в подразделении.

Можно выделить следующие цели автоматизированного варианта решения задачи:

- уменьшение трудоемкости при работе с документацией;

- сокращение времени обработки документов;

- равномерное распределение между военнослужащими нарядов;

- автоматическое заполнение графиков нарядов на очередной месяц;

- представление отчетных документов (графика нарядов);

- систематизированное хранение данных за год.

АИС должна разрабатывать график нарядов на месяц, с учетом общего количества нарядов с начала года.

Так же не маловажную роль играет необходимость пояснения персоналу преимуществ работы с системой. Некоторое время необходимо для адаптации персонала к новому порядку выполнения работы с документами, так как процесс планирования нарядов с использованием АИС достаточно сильно изменится от привычного всем порядка планирования.

Преимуществом системы является легкий, интуитивно понятный интерфейс, не требующий специального прохождения обучения, достаточно прочитать руководство пользователя.

2.2 Постановка задачи

На стадии исследования предметной области системы были сформулированы следующие задачи разрабатываемой системе:

- уменьшение трудоемкости при работе с документацией;

- сокращение времени обработки документов;

- равномерное распределение между военнослужащими нарядов;

- автоматическое заполнение графиков нарядов на очередной месяц;

- представление отчетных документов (графика нарядов).

- систематизированное хранение данных за год.

В процессе работы над системой автоматизации процесса планирования нарядов, нам нужно спроектировать систему, которая состоит из следующих компонентов:

- база данных, содержащая данные о личном составе и переносах;

- модули формирования таблиц списков взводов;

- специализированного интерфейса;

- модуль печати.

Система должна выполнять следующие функции:

1. Поддерживать ручное заполнение исходных таблиц - перед началом работы системы должны быть заполнены таблицы базы данных «Список сержантов» и «Список рядовых», с указанием номера взвода.

2. После заполнения исходных таблиц должна открываться форма системы, в которой, выбирается вид наряда, указывается дата, и выставляются его параметры (количество сержантов, количество рядовых и номер взвода).

3. Производить выбор заданного числа людей в наряд, сержантов из таблицы «Список сержантов» и рядовых из таблицы «Список взвода» (формируемого в процессе работы системы) по меньшему числу в поле «Перенос».

4. Автоматически заполнять поля указанных нарядов в таблицах «Список сержантов» и «Список взвода».

5. Экспортировать выходные документы в табличный редактор Excel.

6. Хранить старые листы нарядов за учебный год.

2.3 Выбор и обоснование технологии проектирования и инструментальных средств разработки

BPwin - мощное CASE-средство системного анализа деловой и производственной активности, позволяющее отслеживать соответствие структуры бизнеса, документооборота, финансовых потоков жестким и динамичным требованиям современной экономики. Система BPwin поможет повысить конкурентоспособность, оптимизировать процессы управления.

Средство обладает интуитивно-понятным интерфейсом, помогает быстро создавать и анализировать модели с целью оптимизации деловых и производственных процессов. Применение универсального графического языка бизнес - моделирования IDEF0 обеспечивает логическую целостность и полноту описания, необходимую для достижения точных и непротиворечивых результатов. Посредством набора графических инструментов BPwin позволяет легко построить схему процесса, на которой показаны исходные данные, результаты операций, ресурсы, необходимые для их выполнения, управляющие воздействия, взаимные связи между отдельными работами.

BPwin поддерживает ссылочную целостность, не допуская определения некорректных связей и гарантируя непротиворечивость отношений между объектами при моделировании. Встроенный механизм вычисления стоимости позволяет оценивать и анализировать затраты на осуществление различных видов деловой активности.

2.4 Разработка модели «TO-BE» АИС «Планирование нарядов»

Проанализировать порядок выполнения процесса по модели «AS-IS» существующие недостатки, мы можем составить функциональную модель «TO-BE». Составление модели так же начинается с составления контекстной диаграммы модели (Приложение Б1). На ней показан один главный блок, обозначающий главный процесс «Планирование нарядов с помощью АИС».

Входная информация:

1. Лист нарядов за курс (роту) - в нем указаны все наряды, назначаемые от подразделения.

2. Списки сержантов - список сержантов с указанием номера взвода.

3. Список рядовых - список личного состава с указанием номера взвода.

Исходящая информация:

1. График нарядов сержантов - график заступления сержантов в наряды на очередной месяц.

2. График нарядов личного состава взвода - график заступления курсантов (солдат) в наряды на очередной месяц.

Управляющие воздействия:

1. Руководящие документы по службе войск - документы, которые регламентируют порядок планирования нарядов.

Механизмы:

1. Старшина подразделения - производит заполнение таблиц и форм АИС.

2. АИС - производит распределение нарядов у военнослужащих, заполнение графиков нарядов.

Проанализировав структуру контекстной модели, была проведена ее декомпозиция на составляющие процессы, была составлена диаграмма верхнего уровня.

Диаграмма верхнего уровня представляет собой детализированную концептуальную диаграмму. Диаграмма верхнего уровня представлена в приложении Б2.

Диаграмма верхнего уровня представляет декомпозицию процесса «Планирование нарядов с помощью АИС». Она разделяется на три основных блока:

1. Заполнение старшиной подразделения таблиц "Список сержантов" и "Список рядовых" - старшина заполняет таблицы, в которых указывает фамилии имена и отчества военнослужащих, указывает номер взвода и количество переносов.

2. Распределение нарядов с помощью системы - система выполняет распределение нарядов у сержантов и курсантов (солдат), с занисением даты в соответствующие списки.

После этого, для большей наглядности выполнения процессов в составных блоках диаграммы верхнего уровня произведена декомпозиция процесса «Распределение нарядов с помощью АИС».

Диаграмма декомпозиции процесса «Распределение нарядов с помощью системы» модели «TO-BE» представлена в приложении Б3.

Диаграмма декомпозиции процесса «Распределение нарядов с помощью системы» состоит из трех основных блоков:

1. Заполнение старшиной подразделения формы приложения - в формы вносятся даты нарядов, номера взводов и количество человек для заступления в наряд.

2. Подбор личного состава и расстановка им соответствующих дат заступления - система расставляет даты тем военнослужащим, у которых в колонке «Перенос» стоит меньшее число переносов.

3. Формирование графиков нарядов для печати - формируются готовые графики нарядов сержантов и личного состава повзводно.

С помощью такой детализации мы наглядно видим, как происходит процесс «Распределение нарядов с помощью системы».

2.5 Выбор типа БД

База данных обеспечивает хранение информации, а также удобный и быстрый доступ к данным. Она представляет собой совокупность данных различного характера, организованных по определенным правилам.

В зависимости от вида организации данных различают следующие основные модели представления данных в базе:

- иерархическую;

- сетевую;

- реляционную;

- объектно-ориентированную.

В иерархической модели данные представляются в виде древовидной структуры. Подобная организация данных удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией, однако при оперировании данными со сложными логическими связями иерархическая модель оказывается слишком громоздкой.

В сетевой модели данные организуются в виде произвольного графа. Недостатком сетевой модели является жесткость структуры и высокая сложность ее реализации.

Кроме того, значительным недостатком иерархической и сетевой моделей является то, что структура данных задается на этапе проектирования БД и не может быть изменена при организации доступа к данным.

В объектно-ориентированной модели отдельные записи базы данных представляются в виде объектов. Эти модели сочетают особенности сетевой и реляционной моделей и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.

Реляционная БД представляет собой совокупность таблиц, связанных отношениями. Достоинствами реляционной модели данных являются простота, гибкость структуры, удобство реализации на компьютере, наличие теоретического описания. Сравнительная характеристика моделей БД представлена в таблице 2.5.1.

Таблица 2.5.1 - Сравнительная характеристика моделей БД

Модель представления данных	Достоинства	Недостатки
Иерархическая	- простота понимания - простота оценки операционных характеристик	- отношения М:М могут быть реализованы только искусственно - могут быть избыточные данные - усложняются операции включения и удаления - удаление исходных объектов ведет к удалению порожденных объектов - процедурный характер манипулирования данными - доступ к любому порожденному узлу возможен только через корневой узел - сильная зависимость логической и физической БД - сильно ограниченный набор структур запроса
Сетевая	- сохранение информации при уничтожении владельца - более богатая, чем в иерархической модели, структура запросов - меньшая, чем у иерархических модеей, зависимость логической и физической БД	- сложность структуры: прикладной программист должен детально знать логическую структуру БД (для навигации в наборах и записях) - возможна потеря независимости данных при реорганизации БД - представление в прикладной программе сложнее, чем в иерархической модели.
Реляционная	- простота работы и отражение представлений пользователя - гибкость (соединение, разделение файлов) - простота внедрения плоских файлов - отделение от физической реализации (независимость) - произвольная структура запросов - хорошее теоретическое обоснование	- низкая производительность - необходимость глубокого рассмотрения отношений (нормализация), в том числе отношений М:М - возможность логических ошибок и необходимость осторожной работы с моделью - линейность структуры таблиц

В зависимости от взаимного расположения приложения и БД можно выделить:

- локальные БД;

- удаленные БД.

Локальные БД располагаются на том же компьютере, что и приложения, работающие с ним (рисунок 2.5.1). Работа с такими БД происходит, как правило, в однопользовательском режиме. При необходимости, можно запустить на компьютере другое приложение, одновременно осуществляющее доступ к этим же данным.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.5.1 - Локальная БД

Возможно использование локальной БД в сети. При этом не исключена возможность организации многопользовательского доступа к ней. Такой вариант использования локальной БД соответствует архитектуре файл-сервер.

Архитектура файл-сервер (рисунок 2.5.2) обычно используется в сетях, где имеется немного компьютеров (от двух до десяти).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.5.2 - Архитектура «Файл-сервер»

Эта архитектура централизованных баз данных с сетевым доступом предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера, на котором хранятся файлы централизованной базы данных.

При использовании системы не подразумевается использование сетевых ресурсов, так как планирование нарядов в одном подразделении не связано с другим и информация может обрабатываться на одном локальном компьютере. Поэтому в данной работе будут использоваться локальные базы данных.

2.6 Выбор системы управления БД

База данных - это реализованная с помощью компьютера информационная структура (модель), отражающая состояние объектов и их отношения.

База данных предполагает наличие комплекса программных средств, обслуживающих эту базу данных и позволяющих использовать содержащуюся в ней информацию. Такой комплекс программ называют СУБД. Это программная система, поддерживающая наполнение и манипулирование данными, представляющими интерес для пользователей при решении прикладных задач. Иными словами, СУБД является интерфейсом между базой данных и прикладными задачами.

Основные функции СУБД:

- определение данных - определить, какая именно информация будет храниться в БД, задать свойства данных, их тип (например, число цифр или символов), а также указать, как эти данные связаны между собой;

- обработка данных - данные могут обрабатываться самыми различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и собирать данные. Можно объединять данные с другой, связанной с ними, информацией и вычислять итоговые значения;

- управление данными - можно указать, кому разрешено знакомиться с данными, корректировать их или добавлять новую информацию.

Входящие в состав современных СУБД средства совместно выполняют следующие функции:

- описание данных, их структуры;

- первичный ввод, пополнение информации в БД;

- удаление устаревшей информации из БД;

- корректировку данных для поддержания их актуальности;

- упорядочение (сортировку) данных по некоторым признакам;

- поиск информации по некоторым признакам

- подготовку и генерацию отчетов;

- защиту информации и разграничение доступа пользователей к ней;

- резервное сохранение и восстановление БД.

Архитектурно СУБД состоит из двух основных компонентов:

- ЯОД, позволяющего создать схему описания данных в базе;

- ЯМД, выполняющего операции с базой данных (наполнение, обновление, удаление, выборку информации).

Данные языки могут быть реализованы в виде тренажеров и интерпретаторов. Помимо ЯОД и ЯМД к СУБД следует отнести средства (или языки) подготовки отчетов, позволяющие подготовить сводки (отчеты) на основе информации, найденной в базе данных, по заданным формам.

СУБД предназначены для автоматизации процедур создания, хранения и извлечения электронных данных. Многие существующие экономические, информационно-справочные, банковские, программные комплексы реализованы с использованием инструментальных средств СУБД.

Для различных классов компьютеров и операционных средств разработано множество СУБД, отличающихся по способу организации данных, формату данных, языку формирования запросов. Наиболее распространенными пакетами для ПЭВМ являются Microsoft Access, dBase, Paradox, Visual Fox Pro и др.

Рассмотрим более подробно программные продукты компании Microsoft, а именно Access, Visual FoxPro7.0, dBase. Наиболее интересной чертой этих пакетов являются их большие возможности интеграции, совместной работы и использования данных, так как данные пакеты являются продуктами одного производителя, а также используют сходные технологии обмена данными.

MS Access (от англ. access-доступ) - это функционально полная реляционная СУБД. Кроме того, MS Access - одна из самых мощных, гибких и простых в использовании СУБД. В ней можно создавать большинство приложений, не написав ни единой строки программы, но если нужно создать нечто более сложное, то на этот случай MS Access предоставляет мощный язык программирования - Visual Basic Aplication.

Популярность СУБД MS Access обусловлена следующими причинами:

- Access является одной из самых легкодоступных и понятных систем как для профессионалов, так и для начинающих пользователей, позволяющая быстро освоить основные принципы работы с базами данных;

- система имеет полностью русифицированную версию;

- полная интегрированность с пакетами MS Office: Word, Excel, Power Point;

- идеология Windows позволяет представлять информацию красочно и наглядно;

- возможность использования OLE технологии, что позволяет установить связь с объектами другого приложения или внедрить какие-либо объекты в базу данных Access;

- широко и наглядно представлена справочная система;

- существует набор "Мастеров" по разработке объектов, облегчающих создание таблиц, форм и отчетов.

В Access используются реляционные базы данных, в которые входят несколько таблиц и между ними устанавливаются связи. Эти связи позволяют ввести данные в одну таблицу и связать их с записью в другой таблице через идентификатор. Хранение данных в связанных таблицах имеет ряд преимуществ:

- отпадает необходимость многократного ввода одних и тех же данных в большое число записей;

- объем базы данных становится меньше;

- уменьшается количество ошибок при вводе;

- упрощается процедура обновления данных.

Работа с базой данных подразделяется на две фазы:

- фаза конструирования базы данных;

- фаза управления данными.

В большинстве случаев фаза конструирования выполняется в режиме конструктора, при этом возможно применение, как режима конструктора таблицы, так и режима конструктора формы. После завершения фазы конструирования появляется возможность использовать различные объекты базы данных для управления реальными данными, также становится возможным ввод данных, их редактирования, формирования запросов в базе данных с целью извлечения части данных, создание отчетов MS Access. При работе с различными объектами базы данных в процессе конструирования и использования этих объектов пользователь переходит из одного режима в другой, при этом меню панели инструментов также изменяются в соответствии с выполняемыми задачами.

Помимо работы с данными в режиме таблицы эффективным инструментом для ввода, просмотра и редактирования данных в полях базы являются формы. Как правило, формы отображают на экране одновременно только одну запись. Большим преимуществом формы является ее способность одновременно отображать данные из нескольких таблиц.

До непосредственного создания новой базы данных в компьютере необходимо выполнить несколько предварительных операций:

- определить содержимое полей;

- выбрать тип данных для каждого поля;

- продумать структуру базы данных;

- установить связи между таблицами;

- определить конкретные поля, используемые в качестве ключевых индексированных полей.

Ключевое поле состоит из одного или нескольких полей, которые однозначно идентифицируют каждую запись в таблице.

При проектировании структуры базы следует иметь в виду, что Access позволяет использовать вычисляемые поля, значения которых являются результатами вычислений над хранящимися в базе данными.

При запуске Access на экран выводится диалоговое окно, предлагающее либо открыть имеющуюся базу данных, либо создать новую. При этом значительную помощь при создании новой базы данных может оказать мастер базы данных.

Access имеет в своем составе также набор Мастеров, ориентированных на оказание помощи при создании конкретных типов объектов базы данных. Так, мастер таблиц предлагает последовательность шагов по созданию таблиц. Он предоставляет широкий выбор специализированных таблиц (например, Контакты, Товары и др.), каждая из которых имеет набор часто используемых полей.

Форма представляет собой окно с набором элементов управления, имеющихся визуальных объектов, служащих для ввода и изменения данных выполнения других определенных действий.

В Access есть инструмент - страница доступа к данным похожая на форму. Она также отображает ряд элементов управления и дает доступ к полям одной или нескольких таблиц или запросов к базе данных. Однако, в отличие от формы, она хранится не в нутрии базы данных, а в отдельном файле формы HTML, что позволяет открывать файл как непосредственно в Access, так и в браузере. При этом браузер позволяет перемещаться по записям в источнике данных таблицы или запроса и добавлять, модифицировать и удалять данные так же, как это делается в Access. При размещении такого файла на Web-узле с базой данных могут работать другие пользователи, имеющие выход в сеть Интернет.

Помимо создания простых запросов (запросов на выборку) Access позволяет организовать ряд более сложных видов запросов. Для формирования простых запросов целесообразно воспользоваться услугами «Мастера простых запросов». Несколько более сложным является запрос, позволяющий получить некоторые обобщающие итоги.

В ряде случаев необходимо использование запросов, вносящих при этом выполнении изменения в данные, находящиеся в базе данных. Access позволяет выполнить четыре типа запросов на изменения данных. Наиболее опасным из них по своим последствиям является запрос на удаление, который применяется для удаления всех записей таблицы, отвечающих заданным критериям. Целесообразно перед его использованием сначала выполнить запрос на выборку, в котором условие используется только для отбора записей. Это позволяет предварительно просмотреть список удаляемых записей. Access помимо этих запросов позволяет создавать множество запросов, требуемых пользователю.

Запрос на создание таблицы полезен для создания резервных копий определенной части базы данных.

Visual FoxPro 7.0 представляет собой новую версию широко известной системы управления базами данных (СУБД) Visual FoxPro, которая функционирует в среде Windows и представляет собой полноценное приложение. Visual FoxPro является объектно-ориентированным, визуально-программируемым языком, управляемым по событиям и в полной мере соответствует новым требованиям, предъявляемым к современным средствам проектирования.

В Visual FoxPro имеется несколько уровней разработки приложений. Если необходимо в кратчайшее время разработать не очень сложное приложение, можно воспользоваться средствами быстрой разработки приложений, которые представлены многочисленными мастерами для создания форм, отчетов, и многого другого. Если не достаточно средств, предоставляемых мастерами, используются конструкторы для создания форм отчетов, меню и запросов. При разработке крупных проектов целесообразно создавать пользовательские классы и использовать их при создании разнообразных форм ввода данных.

Visual FoxPro является системой управления реляционными базами данных, которые в настоящее время являются наиболее распространенными. В данной версии реализованы все атрибуты реляционных СУБД. В Visual FoxPro существует понятие базы данных, которая содержит совокупность таблиц. В базе данных вы можете определить условия целостности данных с помощью первичных и внешних ключей таблиц. В Visual FoxPro реализованы хранимые процедуры, которые позволяют централизованно обрабатывать события, возникающие при любых изменениях в базе данных.

Отличительной особенностью Visual FoxPro 7.0 является совместимость с предыдущими версиями FoxPro, что позволяет достаточно просто перенести приложения, созданные ранее, в более привлекательную среду Windows.

Visual FoxPro использует средства Windows, с помощью которых приложение Visual FoxPro может обмениваться данными с другими приложениями Windows.

Опытному пользователю предоставляются широчайшие возможности по обработке информации с помощью полнофункциональной интегрированной среды программирования на языке Visual FoxPro.

Visual FoxPro 7.0 поддерживает технологию IntelliSense, облегчающую создание программного кода. Суть этой технологии состоит в том, что при вводе операторов, свойств и функций FoxPro предлагает на выбор возможные варианты написания, что уменьшает количество вводимого вручную кода и избавляет разработчика от необходимости лишний раз обращаться к документации.

В Visual FoxPro появилось средство Task List, позволяющее пользователю формировать список задач в проекте и управлять их выполнением.

Visual FoxPro состоит из отдельных компонентов, которые используются для хранения и представления информации. Этими компонентами являются таблицы, представления данных, формы, отчеты, запросы, программы и библиотеки. Для создания форм и отчетов используются конструкторы, поэтому эти компоненты часто называют конструкторскими объектами. Конструкторские объекты являются основными объектами, то есть состоят из более мелких объектов (таких как поля, кнопки, диаграммы, рамки и т.д.), которые называются объектами интерфейса.

dBase для Windows представляет собой систему управления базами данных, доступную для пользователей любого уровня. Эта система обладает ориентированным на пользователя развитым диалогового интерфейса. В версии 5.0 этого продукта появилась возможность выполнение запроса по образцу. Запрос предоставляет пользователю возможность быстро и эффективно осуществить выборку требуемых данных и обработать их.

dBase для Windows содержит как интерактивные средства так и интегрированную среду программирования на объектно-ориентированном языке dBase. Многочисленные интерактивные средства отличает простота использования, которая достигается за счет интуитивного интерфейса. Эти средства предоставляют вам широчайшие возможности по обработке информации, не прибегая к программированию. Язык dBase является объектно-ориентированным, управляемым по событиям, визуально-программируеммым языком, с помощью которого вы сможете добавить программные коды к отдельным объектам форм и самим формам, а также создать отдельные библиотеки и законченные предложения.

В языке dBase используются также функции, которые (наряду с командами) позволяют обрабатывать данные (в том числе, выполнять вычисления), а также определять состояния, например, находится ли указатель записей в конце файла: 7EOF() - после имени функции обычно стоят круглые скобки, в которых могут помещаться аргументы. Функции нельзя использовать самостоятельно, а только вместе с какой-либо командой.

Кроме системных функций в dBase можно использовать функции, созданные самим пользователем. В языке dBase используются переменные, тип которых автоматически определяется первым в данной программе присвоением им значения. Возможные типы: символьный, логический, числовой, дата.

Сравнительные характеристики СУБД представлены в таблице 2.6.1.

Таблица 2.6.1 - Сравнительные характеристики СУБД

Наименование	dBase	Microsoft Access	Visual FoxPro for
Производительность	3	3	1
Обеспечение целостности данных на уровне базы данных	нет	1	нет
Обеспечение безопасности	2	1	3
Работа в многопользовательских средах	2	2	3
Импорт-экспорт	2	1	1
Доступ к данным SQL	2	1	2

В таблице показаны места (условные), которые занимают рассматриваемые программные средства относительно друг друга. Например, 1 - означает, что в указанной позиции данная программа обладает лучшими характеристиками, 3 - худшими, нет - указанной характеристикой данная программа не обладает.

Вывод:

Для реализации задачи выбрана СУБД MS Access, так как данное программное средство отвечает требованиям, предъявляемым к проектированию автоматизированной системы «Планирование нарядов»,таким как:

- реляционная модель БД;

- функционирование в среде «Windows»;

- монопольный режим работы.

Также данная СУБД имеет такие преимущества как:

- является одной из самых легкодоступных и понятных систем, как для профессионалов, так и для начинающих пользователей, позволяет быстро освоить основные принципы работы с базами данных;

- имеет полностью русифицированную версию;

- полная интегрированность с пакетами MS Office: Word, Excel, Power Point;

- широко и наглядно представлена справочная система.

2.7 Проектирование функционального состава разрабатываемой системы

Разработка базы данных состоит из двух этапов:

- проектирование базы данных

- создание базы данных.

Проектирование включает в себя:

- системный анализ предметной области;

- анализ данных и построение модели данных.

Создание БД в памяти ЭВМ происходит в среде определенной СУБД и состоит из:

- создания структуры базы данных;

- заполнение базы данными.

Работа начинается с системного анализа предметной области. В нашем случае предметной областью является процесс планирования нарядов в подразделении.

Во-первых, опишем исследуемую систему, которую назовем «Планирование нарядов». В этой системе выделим следующие элементы: «Военнослужащие», «Наряды». Военнослужащие - это сержантский и рядовой состав взводов, назначаемый в различные наряды. Наряды - это выполнение военнослужащими возложенных на них обязанностей по охране личного состава, объектов, имущества и территорий воинских частей. Весь процесс взаимодействия в ходе планирования нарядов между военнослужащими и нарядами будет рассматриваться как сложное информационное взаимодействие, включающее зависимость видов нарядов и количества личного состава необходимого для заступления в них.

В самом общем виде схема такой системы выглядит следующим образом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.7.1 - Общая схема взаимодействия военнослужащих с нарядами

Стрелки здесь означают двунаправленный информационный обмен.

Во-вторых, определим в данной схеме место будущей информационной системы. Проектируемая ИС является средством информационного обеспечения процесса планирования нарядов и может рассматриваться в качестве его подсистемы.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.7.2 - Уточненная схема взаимодействия военнослужащих с нарядами

Основная функция информационной системы - обеспечить хранение и оперативную обработку информации связанной с планированием нарядов, обеспечить равномерное распределение нарядов между военнослужащими, а так же подготовку графиков заступления в наряды. Раньше эта рутинная работа выполнялась вручную, теперь было принято решение автоматизировать ее.

Планирование нарядов - это процесс, происходящий во времени. Разделим его на последовательные этапы. Таких этапов у нас получается три:

- подготовительный этап;

- этап назначения нарядов;

- этап составления документов.

Отметим для каждого этапа происходящие информационные процессы (таблица 2.7.1).

Таблица 2.7.1 - Информационные процессы происходящие на каждом этапе

Этап	Информационные процессы
Подготовительный	- заполнение таблиц базы данных.
Назначение нарядов	- назначение сержантов в наряд; - назначение личного состава взвода в наряд
Составление документов	- составление графика нарядов сержантов; - составление графика нарядов личного состава взвода.

Ядром будущей информационной системы является база данных. В АИС будет использоваться табличная модель данных и, следовательно, строиться реляционная БД.

Определим необходимый набор данных для информационного обеспечения каждого этапа работы.

Подготовительный этап. На этом этапе потребуется в первую очередь заполнить таблицы базы данных «Список сержантов» и «Список рядовых». В дальнейшем из таблицы «Список рядовых» система будет формировать таблицы списков рядовых повзводно, в зависимости от того сколько взводов в подразделении. При распределении система будет брать все данные из этих таблиц, и вносить полученные результаты в них.

Этап назначения нарядов. На этом этапе происходит заполнение формы приложения, в которой выбирается вид наряда, указывается дата и выставляются его параметры (номер взвода, количество сержантов и количество рядовых, необходимое для заступления). Выбор системой заданного числа людей в наряд производится, сержантов из таблицы «Список сержантов» и рядовых из таблицы «Список n взвода» по меньшему числу в поле «Перенос». Система автоматически заполняет поля «Караул», «Столовая», «Рота» и «Корпус» в таблицах «Список сержантов» и «Список n взвода».

Этап составления документов. На этом этапе происходит формирование отчетов, то есть формирование графиков нарядов сержантов и личного состава взвода. Вывод документов на печать. [3]

2.8 Проектирование модели базы данных системы