Проектирование автоматизированной информационной системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

информационный интерфейс программа

С развитием информационных технологий компьютеры, с их расширенными функциональными возможностями, активно применяются в различных сферах человеческой деятельности, связанных с обработкой информации, представлением данных.

В современном обществе, которое функционирует в жестких рыночных условиях, своевременная обработка информации способствует совершенствованию организации производства, оперативному и долгосрочному планированию, прогнозированию и анализу хозяйственной деятельности, что позволяет успешно конкурировать на рынке. Каждая организация стремиться минимизировать затраты времени, материальных, трудовых ресурсов в ходе своей деятельности и упростить процесс обработки информации. Эти задачи можно решить с использованием автоматизированных информационных систем.

Использование баз данных и информационных систем становится неотъемлемой составляющей деловой деятельности современного человека и функционирования преуспевающих организаций. В связи с этим большую актуальность приобретает освоение принципов построения и эффективного применения соответствующих технологий и программных продуктов: систем управления базами данных, CASE-средств автоматизации проектирования и других.

Необходимость автоматизации рабочего процесса возникает, в первую очередь, у тех фирм, которые имеют достаточно солидные обороты и объемы продаж. Таким компаниям нужна оперативность и управляемость, а они, напротив, сталкиваются с ростом разного рода рутинной деятельности. Требуется, насколько возможно, избавить своих сотрудников от нее и более эффективно их использовать.

Объектом исследования данной дипломной работы является система дошкольного образования.

Предмет исследования - учет предоставляемых услуг учреждения, программное обеспечение и улучшение его работы.

Целью данной выпускной квалификационной работы является проектирование и разработка информационной системы «Учет посещаемости в детском саду».

Задачи исследования:

. Провести теоретическое исследование предметной области, а также структуры и процесса организации дошкольного образования;

. Провести анализ информационных систем, используемых в данной области.

. Спроектировать и реализовать автоматизированную информационную систему, созданную с использованием программного обеспечение delphi.



1. Анализ предметной области проектирования АИС

В качестве предметной области для дипломного проекта была выбрана организация МКДОУ детский сад №85 "Почемучка".

Описание и основные виды деятельности детского сада:

1) воспитанники вместе с педагогами принимают активное участие в городских мероприятиях, конкурсах, соревнованиях;

2) c дошкольниками работают и воспитывают их квалифицированные специалисты: воспитатели, учитель-логопед, педагог-психолог, музыкальный руководитель инструктор по физическому воспитанию.;

3) Образовательный процесс строится на основе тесного сотрудничества педагогического коллектива, воспитанников и родительской общественности.

1.1 Обзор современных систем автоматизации предметной области

В настоящее время систем, автоматизирующих данную предметную область, не так уж и много. Рассмотрим одну из таких программ.

Программа - «10-Страйк: Инвентаризация Компьютеров» v.6.0 - учет ПК в сети предприятия» позволяет системному администратору создать базу данных для учета и мониторинга парка ПК, а также регулярно ее обновлять в автоматическом режиме. Программа опрашивает компьютеры сети и заносит в базу данные об их комплектующих, операционных системах, установленных программах и используемых серийных номерах ОС и приложений. При наличии централизованного администрирования можно обойтись без установки дополнительных компонентов на компьютерах сети и опрашивать их удаленно. Если сеть децентрализована и доменов нет (и такое часто бывает), в «Инвентаризации Компьютеров» предусмотрено использование вспомогательных клиентов для опроса ПК, их придется установить или настроить их запуск из сетевого ресурса при загрузке компьютера. После завершения опроса всех ПК администратор сети может создавать любые отчеты по аппаратному обеспечению и программам, установленным на компьютерах. Можно проверить, соответствует ли количество установленных программ числу приобретенных лицензий, выявить факты установки пиратских копий программ и неправильного использования лицензионных ключей. Одной из самых полезных возможностей программы является мониторинг изменений в конфигурациях компьютеров, что позволяет обнаруживать выход из строя, пропажу или подмену комплектующих. Мониторинг осуществляется автоматически. Администратору необходимо лишь просматривать отчеты об изменениях, которые будут приходить к нему по электронной почте.

При отсутствии строгих ограничений на права пользователей администратору будет полезно узнать, какие программы и службы добавились в автозагрузку на компьютерах пользователей, какие программы устанавливались или удалялись.

Программа «10-Страйк: Инвентаризация Компьютеров» позволяет администраторам создавать специализированные отчеты по аппаратному обеспечению компьютеров, производить поиск компьютеров с недостаточным объемом оперативной памяти, с устаревшими мониторами с маленькими диагоналями, с недостаточным свободным местом на дисках. В дополнение ко всему программа автоматически следит за S.M.A.R.T. данными на жестких дисках и способна предупредить администратора о перегреве дисков и даже прогнозировать выход дисков из строя.

В новой версии программы 6.0 была добавлена возможность сбора инвентарной информации с удаленных компьютеров в сети под управлением ОС Linux. Если в сети предприятия используются компьютеры не только с ОС Windows, то теперь у администратора имеется возможность сканировать ПК с Linux в автоматическом режиме без ручного ввода информации. Данные собираются по протоколу SSH, так что на Linux-компьютеры не придется устанавливать дополнительные компоненты. Также возможен опрос мобильных Android-устройств (только сервер SSH придется установить отдельно).

Не забыт и Windows. Разработчики программы постоянно улучшают алгоритмы опроса компьютеров, повышая надежность и производительность автоматического сборщика информации. В «10-Страйк: Инвентаризации Компьютеров» 6.0 улучшен механизм сбора данных при выполнении удаленных запросов WMI и с помощью собственных агентов.

1.2 Анализ и выбор СУБД и среды программирования

В настоящее время существует несколько видов СУБД. Для создания базы данных «Учет посещаемости в детском саду» была выбрана СУБД Paradox. Выбор производился из трёх СУБД: Paradox MySQL и Oracle, каждая из которых обладает достоинствами и недостатками.

MySQL - это система управления базами данных. База данных представляет собой структурированную совокупность данных. Эти данные могут быть любыми - от простого списка предстоящих покупок до перечня экспонатов картинной галереи или огромного количества информации в корпоративной сети.

Для записи, выборки и обработки данных, хранящихся в компьютерной базе данных, необходима система управления базой данных, каковой и является программное обеспечение MySQL. Поскольку компьютеры замечательно справляются с обработкой больших объемов данных, управление базами данных играет центральную роль в вычислениях. Реализовано такое управление может быть по-разному - как в виде отдельных утилит, так и в виде кода, входящего в состав других приложений.

MySQL - это система управления реляционными базами данных. В реляционной базе данных данные хранятся не все скопом, а в отдельных таблицах, благодаря чему достигается выигрыш в скорости и гибкости. Таблицы связываются между собой при помощи отношений, благодаря чему обеспечивается возможность объединять при выполнении запроса данные из нескольких таблиц. SQL как часть системы MySQL можно охарактеризовать как язык структурированных запросов плюс наиболее распространенный стандартный язык, используемый для доступа к базам данных.

MySQL является очень быстрым, надежным и легким в использовании. MySQL обладает также рядом удобных возможностей, разработанных в тесном контакте с пользователями. Первоначально сервер MySQL разрабатывался для управления большими базами данных с целью обеспечить более высокую скорость работы по сравнению с существующими на тот момент аналогами. И вот уже в течение нескольких лет данный сервер успешно используется в условиях промышленной эксплуатации с высокими требованиями. Несмотря на то, что MySQL постоянно совершенствуется, он уже сегодня обеспечивает широкий спектр полезных функций. Благодаря своей доступности, скорости и безопасности MySQL очень хорошо подходит для доступа к базам данных по Internet.

Пакет Oracle, обладает самым развитым набором функций для работы с языком Java и доступа к данным через Интернет, системой оптимизации одновременного доступа. В Oracle реализуются лучшие на сегодняшний день средства для объектно-ориентированного конструирования баз данных, в том числе табличные структуры, допускающие наследование свойств и методов других табличных объектов БД, что позволят избежать ошибок при построении БД и облегчает их обслуживание. Также необходимо отметить, что разработанная фирмой Oracle система оптимизации одновременного доступа является одной из важнейших характеристик архитектуры Oracle. Данная функция позволяет исключить ситуацию, когда одному пользователю приходится ждать, пока другой завершит изменения в содержимое баз данных (т.е. в Oracle отсутствуют блокировки на чтение). Эта функция позволяет СУБД Oracle8i выполнять за секунду больше транзакций в расчете на одного пользователя, чем любая другая база данных. Среди основных свойств СУБД Oracle следует отметить такие, как:

1) возможность разбиения крупных баз данных на разделы;

2) эффективные методы максимального повышения скорости обработки запросов;

3) ориентация на Интернет технологии;

4) наличие универсальных средств защиты информации.

Недостатком данной СУБД является сложность администрирования. В нашей стране на протяжении уже многих лет целым рядом специалистов культивируется негативное отношение к СУБД Oracle, как к дорогой и сложной СУБД.

Наиболее популярной является СУБД Paradox, которая проста, удобна в использовании и одновременно с этим имеет широкий круг возможностей, наиболее важными из которых являются следующие:

1) широкий выбор типов полей, включая автоинкремент, BLOBs, и т.п.

2) соблюдение целостности данных, контроля данных, обновления индексов на уровне ядра BDE.

3) первичный индекс таблицы автоматически соблюдает уникальность записей, вторичные индексы обеспечивают отсортированный «вид» на записи таблицы.

Сравнительная характеристика систем управления базами данных

Характеристика	MySQL	Oracle	Paradox
Уровень сложности разработки базы данных	Сложный	Сложный	Простой
Персонал, работающий с базой данных	Специалисты	Специалисты	От простых пользователей до профессионалов
Возможности базы данных	Широкий спектр возможностей	Широкий спектр возможностей	Широкий спектр возможностей
Уровень безопасности	Высокий	Высокий	Высокий
Пользовательский интерфейс	Сложный	Сложный	Простой и понятный
В каких ОС могут работать	Unix, Linux, Windows	Unix, Linux, Windows	Windows



Ее преимущество перед другими СУБД показывает таблица 1. Например, уровень сложности разработки базы данных у Paradox самый простой, по сравнению с MySQL и Oracle, что позволяет создать такую базу данных, с которой могут работать не только специалисты, но и простые пользователи. Это заключается в построении простого и понятного пользовательского интерфейса. И при этом уровень безопасности ни чем не будет отличаться от уровней других более мощных СУБД.

Из всех перечисленных СУБД для создания базы данных «Учет посещаемости в детском саду» была выбрана Paradox, которая является наиболее популярной СУБД, простой и удобной в использовании.



2. Проектирование и разработка АИС

В данной части рассматриваются характеристика предприятия, метод выбора проектирования системы, вопросы, касающиеся выбора средств программирования.

2.1 Характеристика и организационная структура предприятия

Полное наименование общества - муниципальное казенное дошкольное образовательное учреждение детский сад №85 "Почемучка". Сокращенное наименование -МКДОУ «Почемучка». Срок деятельности предприятия не ограничен.

Цель деятельности детского сада - создание условий для реализации гарантированного гражданам Российской Федерации права на получение общедоступного и бесплатного дошкольного образования. Деятельность детского сада строится на принципах гуманизма, общедоступности, приоритета общечеловеческих ценностей, воспитания гражданственности, свободного развития личности.

Основные виды деятельности МКДОУ «Почемучка»:

- Детский сад реализует основную общеобразовательную программу дошкольного образования в группах общеразвивающей, комбинированной направленности, а также осуществляет присмотр и уход за детьми.

- Детский сад обеспечивает воспитание, обучение и развитие, а также присмотр, уход и оздоровление воспитанников в возрасте от 2 месяцев до 7 лет.

Количество работников МКДОУ «Почемучка» составляет 230 человек, из которых 3 человека руководителей, 17 специалистов, 210 рабочих.



Рисунок 1. Организационная схема детского сада

Во главе предприятия находится начальник, которому подчиняются все подразделения предприятия. В ведении начальника находятся:

- заведующий;

- завхоз;

- старший воспитатель;

- старшая медицинская сестра;

- воспитатели;

- педагог психолог;

- обслуживающий персонал.

2.2 Проектирование информационной системы средствами CASE-технологий

Назначение разрабатываемой системы

Целью дипломной работы является разработка системы учета посещаемости детей в детском саду на основе объектно - ориентированного подхода.

Система представляет собой рабочую программу, спроектированную с использованием Case-средств и разработанную в среде программирования Borland Delphi 7.

Выбор средств программирования

В настоящее время существует достаточное количество языков программирования. Объектно-ориентированные языки являются наиболее универсальными и лучше всего подходят для создания разрабатываемой программы.

В настоящее время для написания БД используют следующие языки программирования: Visual Basic, C++, Delphi.

Visual Basic - язык программирования, не требовательный к техническим характеристикам компьютера. Visual Basic предназначен для создания небольших приложений, в которых не требуются большие вычисления и серьёзная обработка данных. Кроме того, программы, написанные на Visual Basic, выполняются гораздо медленнее. Многие другие компиляторы, такие как Delphi, Visual C++ дают более быстрый и гибкий код, и предоставляют программисту более мощные средства, чем Visual Basic.

C++ - это универсальный язык программирования, характеризующийся экономной записью выражений, современными механизмами управления вычислениями и структурами данных и богатым выбором операций.

Достоинства языка:

1) эффективность машинных программ,

2) экономичность изобразительных средств,

3) достаточная структурированность и мобильность.

Язык позволяет эффективно использовать возможности современных ЭВМ. Программа, написанная на C++ для одной вычислительной системы, может быть перенесена с небольшими изменениями на другую ЭВМ. Большая часть мощности C++ заключается в его библиотеках компилятора и в библиотеках, созданных пользователем. Однако экономичность изобразительных средств порождает недостаточную читабельность программ. Это язык относительно низкого уровня. В нем нет:

- операций возведения в степень, над массивами и ввода-вывода;

- параллельных процессов и их синхронизации;

- контроля допустимых значений индексов массивов.

К недостаткам C++ относят также неверный приоритет некоторых операций. Хотя на языке C++ можно писать любые программы, числовой и нечисловой обработки данных, но удобен и целесообразен он не для любой области применения. Он предназначен в основном для системного программирования: разработке операционных систем, компиляторов, текстовых процессоров и пр.

Delphi 7 является одними из самых скоростных сред программирования, которые обеспечивают выполнение расчетов и обработку данных любой сложности. Delphi 7 обладает хорошим быстродействием и устанавливается на различные платформы.

Система Delphi завоевала себе репутацию самого эффективного средства разработки приложений баз данных, т.е. программ, обслуживающих электронные хранилища информации. Эта репутация определяется тремя обстоятельствами: высокопроизводительной машиной доступа к данным разного формата (BDE), наличием многочисленных компонентов и технологий, ориентированных на эту сферу применения, и поставкой вместе с Delphi компактного, мощного и простого в администрировании сервера баз данных InterBase.

Преимущества Delphi по сравнению с аналогичными программными продуктами:

1) быстрота разработки приложения;

2) высокая производительность разработанного приложения;

3) низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера;

4) наращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi;

5) возможность разработки новых компонент и инструментов собственными средствами Delphi (существующие компоненты и инструменты доступны в исходниках);

6) удачная проработка иерархии объектов.

Две другие особенности Delphi 7 также достойны особого упоминания: в ней сделаны дальнейшие шаги для поддержки Web-программирования (архитектура websnap) и разработаны драйверы и компоненты для максимально быстрой связи клиентских мест с некоторыми популярными промышленными серверами баз данных без BDE (компоненты страницы dbExpress).

От языка Visual Basic Delphi отличает строгая типизированность, позволяющая компилятору еще на этапе компиляции обнаружить многие ошибки, а также наличие средств работы с указателями.

Разработка приложения на Visual C++ гораздо сложнее и проблематичнее, чем на Delphi. Во всех случаях Delphi имеет самый быстрый среди продуктов подобного рода оптимизирующий компилятор, позволяющий создавать быстрые и относительно компактные программы.

В связи с этими неоспоримыми преимуществами для разработки БД «Учет неисправностей ПК» был выбран Delphi 7.

2.3 Разработка концептуальной модели АИС

Любая деятельность компании отражается в документах, и, чтобы улучшить качество рабочих бизнес-процессов, необходимо улучшить документооборот, т. е. оптимизировать его. Под оптимизацией документооборота понимается комплекс мер организационного, технического, программно-технического и проектного характера, выполняемых организацией.

Применение данных методологий в ходе построения моделей бизнес-процессов в виде иерархии диаграмм, обеспечивает наглядность и полноту их отображения, позволяет анализировать деятельность предприятия.

IDEF0 - первый информационный разрез -- функциональность системы. Основной из трех методологий, поддерживаемых BPwin, является IDEF0. IDEF0, относится к семейству IDEF, которое появилось в конце шестидесятых годов под названием SADT (Structured Analysis and Design Technique). IDEF0 может быть использована для моделирования широкого класса систем. Для новых систем применение IDEF0 имеет своей целью определение требований и указание функций для последующей разработки системы, отвечающей поставленным требованиям и реализующей выделенные функции. Применительно к уже существующим системам IDEF0 она может быть использована для анализа функций, выполняемых системой и отображения механизмов, посредством которых эти функции выполняются. Результатом применения IDEF0 к некоторой системе является модель этой системы, состоящая из иерархически упорядоченного набора диаграмм, текста документации и словарей, связанных друг с другом с помощью перекрестных ссылок.

Двумя наиболее важными компонентами, из которых строятся диаграммы IDEF0, являются бизнес-функции или работы (представленные на диаграммах в виде прямоугольников) и данные и объекты (изображаемые в виде стрелок), связывающие между собой работы. При этом стрелки, в зависимости от того в какую грань прямоугольника работы они входят или из какой грани выходят, делятся на пять видов:

- Стрелки входа (входят в левую грань работы) -- изображают данные или объекты, изменяемые в ходе выполнения работы.

- Стрелки управления (входят в верхнюю грань работы) -- изображают правила и ограничения, согласно которым выполняется работа.

- Стрелки выхода (выходят из правой грани работы) -- изображают данные или объекты, появляющиеся в результате выполнения работы.

- Стрелки механизма (входят в нижнюю грань работы) -- изображают ресурсы, необходимые для выполнения работы, но не изменяющиеся в процессе работы (например, оборудование, людские ресурсы).

- Стрелки вызова (выходят из нижней грани работы) -- изображают связи между разными диаграммами или моделями, указывая на некоторую диаграмму, где данная работа рассмотрена более подробно.

Все работы и стрелки должны быть именованы. Первая диаграмма в иерархии диаграмм IDEF0 всегда изображает функционирование системы в целом. Такие диаграммы называются контекстными. В контекст диаграммы входит описание цели моделирования, области (описания того, что будет рассматриваться как компонент системы, а что как внешнее воздействие) и точки зрения (позиции, с которой будет строиться модель). Обычно в качестве точки зрения выбирается точка зрения лица или объекта, ответственного за работу моделируемой системы в целом.

В данной работе именем модели «Учет посещаемости в детском саду», имя проекта «Учет посещаемости в детском саду», имя автора и тип модели - Ощепков Максим и Time Frame: AS - IS (Как есть).

Цель работы (Purpose) - Моделировать текущие бизнес-процессы сотрудника IT-отдела, точку зрения (Viewpoint) - инженера-системотехника. Внесем определение модели: «Это модель, ведет учет посещаемости в детском саду» и цель: «Ведение учета посещаемости, регистрация выполненных работ, организация поиска и отчетности».

Первая диаграмма в иерархии диаграмм IDEF0 всегда изображает функционирование системы в целом. Такие диаграммы называются контекстными (рисунок 2).



Рисунок 2. Контекстная диаграмма «Учет посещаемости в детском саду»

В соответствии с методом IDEF0 определим входные данные, выходные данные, управление и механизм, которые изображаются на диаграмме стрелками:

- Входные данные: Заявка сотрудника с указанием причины неработоспособности ПК и его номера.

- Выходные данные: Различные виды отчетности, исправленные и неисправленные комплектующие.

- Управление: Законодательство, правила и инструкций.

- Механизм: Сотрудники IT-отдела и других отделов организаций.

После того как контекст описан, проводится построение следующих диаграмм в иерархии. Каждая последующая диаграмма является более подробным описанием (декомпозицией) одной из работ на вышестоящей диаграмме. Пример декомпозиции контекстной работы показан на рисунке 3.



Рисунок 3. Диаграмма декомпозиции «Учет посещаемости в детском саду»

Описание каждой подсистемы проводится аналитиком совместно с экспертом предметной области. Обычно экспертом является человек, отвечающий за эту подсистему и, поэтому, досконально знающий все ее функции.

Таким образом, вся система разбивается на подсистемы до нужного уровня детализации, и получается модель, аппроксимирующая систему с заданным уровнем точности. Получив модель, адекватно отображающую текущие бизнес-процессы (так называемую модель AS-IS), аналитик с легкостью может увидеть все наиболее уязвимые места системы. После этого, с учетом выявленных недостатков, можно строить модель новой организации бизнес-процессов (модель TO-BE).

BPwin автоматически синхронизирует изменения объектов диаграмм на всех уровнях детализации, тем самым освобождая пользователя от ручного ведения словаря объектов модели. Так если мы исправим на верхнем уровне название объекта, то получим изменение на всех уровнях, где данный объект встречается. Также невозможным является случайное дублирование наименований работ. При появлении такой ситуации BPwin генерирует предупреждающее сообщение.

В диаграммах потоков данных все используемые символы складываются в общую картину, которая дает четкое представление о том, какие данные используются, и какие функции выполняются системой документооборота. При этом часто выясняется, что существующие потоки информации, важные для деятельности компании, реализованы ненадежно и нуждаются в реорганизации.

2.4 Разработка логической модели АИС

Логическая модель данных является начальным прототипом будущей базы данных. Логическая модель строится в терминах информационных единиц, но без привязки к конкретной СУБД. Более того, логическая модель данных необязательно должна быть выражена средствами именно реляционной модели данных. Основным средством разработки логической модели данных в настоящий момент являются различные варианты ER-диаграмм (Entity-Relationship, диаграммы сущность-связь).

Одну и ту же ER-модель можно преобразовать как в реляционную модель данных, так и в модель данных для иерархических и сетевых СУБД, или в постреляционную модель данных. Однако, т.к. мы рассматриваем именно реляционные СУБД, то можно считать, что логическая модель данных для нас формулируется в терминах реляционной модели данных.

Если между некоторыми сущностями существует связь, то факты из одной сущности ссылаются или некоторым образом связаны с фактами из другой сущности. Поддержание непротиворечивости функциональных зависимостей между сущностями называется ссылочной целостностью. Поскольку связи содержатся «внутри» реляционной модели, реализация ссылочной целостности может выполняться как приложением, так и самой СУБД.

Взаимосвязи бывают трех типов:

- один к одному;

- один ко многим;

- многие ко многим.

Логическая модель - нормализация всех таблиц и нахождение связей между ними. Процесс проектирования базы данных с использованием метода нормальных форм заключается в последовательном переводе отношений из первой нормальной формы в нормальные формы более высокого порядка по определённым правилам. Каждая следующая нормальная форма ограничивает определённый тип функциональных зависимостей, устраняет соответствующие аномалии при выполнении операций над отношениями базы данных и сохраняет свойства предшествующих нормальных форм.

Необходимость нормализации в том, что бы сформулировать общее правило для разработчиков БД и реализовать те правила при создании конкретных БД.

Логическая модель в данной дипломной работы выглядит, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4. Логическая модель АИС



2.5 Разработка физической модели АИС

Физическая модель базы данных определяет способ размещения данных в среде хранения и способ доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне.

Для представления информации используется несколько форм. Табличная форма представления информации является наиболее распространенной и понятной. Кроме того, такие семантические более сложные формы, как деревья и сети, путем введения некоторой избыточности могут быть сведены к табличным. При этом данные также будут представлены в форме двумерных таблиц.

Такой реляционный подход, в основе которого лежит принцип разделения данных и связей, обеспечивает с одной стороны независимость данных, а с другой - более простые способы реализации хранения и обновления.

Далее представлены таблицы базы данных «Учет посещаемости в детском саду».

Рисунок 5. Таблица «Remont»



Рисунок 6. Таблица «Zakreplen»

Рисунок 7. Таблица «PK»

Рисунок 8. Таблица «Zayav»



Рисунок 9. Таблица «Sotrud»

Рисунок 10. Таблица «Otdel»

2.6 Разработка интерфейса программы АИС

В настоящее время интерактивность программ является непременным требованием к информационным системам различного назначения. Человек включается в контур решения задачи, осуществляемого с помощью автоматизированной системы, является непременным его участником. Это требует повышенного внимания к вопросам, связанным с организацией взаимодействия человека с информационной системой.

Разработчики программных комплексов зачастую склонны рассматривать функциональность системы отдельно от её пользовательского интерфейса (ПИ). При этом предполагается, что ПИ является своего рода дополнением к функциональности системы. Со своей стороны, пользователи программ, как правило, не разделяют функциональность и пользовательский интерфейс. Для пользователей именно ПИ является программой. Для них, если интерфейс хороший, стало быть, и сама программа хороша и удобна.

Пользовательский интерфейс часто понимают только как внешний вид программы. Однако на деле пользователь воспринимает через ПИ всю систему в целом, а значит, такое понимание ПИ является слишком узким. В действительности ПИ включает в себя все аспекты дизайна, которые оказывают влияние на взаимодействие пользователя и системы. Это не только экран, который видит пользователь. Пользовательский интерфейс состоит из множества составляющих, таких как:

1) набор задач пользователя, которые он решает при помощи системы

2) элементы управления системой

3) навигация между блоками системы

4) визуальный (и не только) дизайн экранов программы.

Структуру интерактивной программы в достаточно общем случае можно представить в виде, изображенном на рисунке 11.

Рисунок 11. Взаимодействие программы с пользователем

Пользователь взаимодействует с автоматизированной системой через внешние устройства (устройства ввода-вывода). Программные средства системного уровня обеспечивают непосредственную передачу данных. Организация диалога определяет содержание и форму потока данных между пользователем и системой. Блок организации диалога является частью приложения.

Главная форма информационной системы «Учет посещаемости в детском саду» приведена на рисунке 12.

Работа с приложением начинается с открытия главной формы. На данной форме имеются кнопки для управления ИС.

При выборе пункта «Справочники» мы сможем добавить данные:

1. Детский сад (рисунок 13)

2. Группы (рисунок 14)

3. Воспитатели (рисунок 15)

На данных формах располагаются кнопки «Добавить», «Изменить», «Удалить», а также таблица для просмотра имеющихся отделов.

Аналогичную структуру имеют формы справочников: «Дети» и вызываются (рисунок 16).

Рисунок 12. Главная форма



Рисунок 13. Пункт «Детский сад»

Рисунок 14. Форма «Группы»

Рисунок 15. Форма «Воспитатели»



Рисунок 16. Форма «Дети»

На форме справочника «Журнал посещаемости» мы видим список всех детей который присутствовали и отсутствовали. (рисунок 17).

Рисунок 17. Форма «Журнал посещаемости»

Форма «Отчет посещаемости выбранного ребенка» даёт возможность быстро узнать о пропусках в детском саду конкретного ребенка. (рисунок 18).



Рисунок 18. Форма «Отчет посещаемости выбранного ребенка»

Форма «Общий отчет посещаемости» работает аналогично (рисунок 19).

Рисунок 19. Форма «Общий отчет посещаемости»

Чтобы вызвать файл справки о программе нужно выбрать соответствующий пункт меню «Помощь» (рисунок 20).



Рисунок 25. Форма «О программе»

На основании вышеизложенного можно сделать вывод что, к основным возможностям разработанной информационной системы «Учет посещаемости в детском саду» можно отнести:

- информация о детях и воспитателях;

- удобный способ печати отсутствующих;

- автоматизированный учет посещаемости детского сада;

2.7 Физическая защита и ее направления поддержания работоспособности информационной системы

Физическая защита

Безопасность информационной системы зависит от окружения, в котором она функционирует. Необходимо принять меры для защиты зданий и прилегающей территории, поддерживающей инфраструктуры, вычислительной техники, носителей данных.

Основной принцип физической защиты, соблюдение которого следует постоянно ктитонтролировать, формулируется как «непрерывность защиты в пространстве и времени». Для физической защиты таких окон быть не должно.

Направления физической защиты:

- физическое управление доступом;

- противопожарные меры;

- защита поддерживающей инфраструктуры;

- защита от перехвата данных;

- защита мобильных систем.

Меры физического управления доступом позволяют контролировать и при необходимости ограничивать вход и выход сотрудников. Контролироваться может все здание организации и, кроме того, отдельные помещения, например, те, где расположены серверы, коммуникационная аппаратура и т.п.

При проектировании и реализации мер физического управления доступом целесообразно применять объектный подход.

Во-первых, определяется периметр безопасности, ограничивающий контролируемую территорию. На этом уровне детализации важно продумать внешний интерфейс организации - порядок входа/выхода штатных сотрудников, вноса/выноса техники. Все, что не входит во внешний интерфейс, должно быть инкапсулировано, то есть защищено от нелегальных проникновений.

Во-вторых, производится декомпозиция контролируемой территории, выделяются (под)объекты и связи (проходы) между ними. При такой, более глубокой детализации следует произвести приоретизацию подобъектов, выделить среди них наиболее критичные с точки зрения безопасности и обеспечить им повышенное внимание. Декомпозиция должна быть семантически оправданной, обеспечивающей разграничение разнородных сущностей, таких как оборудование разных владельцев или персонал, работающий с данными разной степени критичности. Важно в максимальной степени разграничить компьютеры и поток посетителей или, в крайнем случае, позаботиться о том, чтобы от окон и дверей не просматривались экраны мониторов и принтеры. Необходимо, чтобы посетители отличались от штатных сотрудников. Если отличие состоит в том, что посетителям выдаются идентификационные карточки, а сотрудники ходят «без опознавательных знаков», злоумышленнику достаточно снять карточку, чтобы его считали «своим». Очевидно, карточки разных видов нужны всем.

Средства физического управления доступом известны давно. Это охрана, двери с замками, перегородки, телекамеры, датчики движения и многое другое. Для выбора оптимального (по критерию стоимость/эффективность) средства целесообразно провести анализ рисков (к этому соображению мы еще вернемся). Кроме того, есть смысл периодически отслеживать появление технических новинок в данной области, стремясь к максимальной автоматизации физической защиты.

Перехват данных может осуществляться самыми разными способами: подсматриванием за экраном монитора, чтением пакетов, передаваемых по сети, анализом побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) и т.д. Остается уповать на повсеместное использование криптографии (что, впрочем, сопряжено у нас в стране со множеством технических и законодательных проблем), стараться в максимально возможной степени расширить контролируемую территорию, разместившись в тихом особняке, поодаль от других домов, пытаться держать под контролем линии связи (например, заключать их в надувную оболочку с обнаружением прокалывания), но главное, вероятно, состоит в том, что нужно по возможности избавиться от паранойи и осознать, что для коммерческих систем обеспечение конфиденциальности не является главной задачей.

Вообще говоря, при выборе средств физической защиты следует производить анализ рисков. Так, принимая решение о закупке источника бесперебойного питания, необходимо учесть качество электропитания в здании, занимаемом организацией (впрочем, почти наверняка оно окажется плохим), характер и длительность нарушений питания, стоимость доступных источников и возможные потери от аварий (выход из строя техники, приостановка работы организации и т.п.). В то же время, во многих случаях решения очевидны. Меры противопожарной безопасности обязательны для всех организаций. Стоимость реализации многих мер (например, установка обычного замка на дверь серверной комнаты) пренебрежимо мала, другие имеют хоть и заметную стоимость, но все же явно меньшую, чем возможный ущерб. К числу последних можно отнести регулярное копирование больших баз данных. Физическая защита, как и другие области информационной безопасности, должна базироваться на здравом смысле, который подскажет большинство решений.

Переходим к рассмотрению рутинных действий, направленных на поддержание работоспособности информационных систем. Именно здесь таится наибольшая опасность. Нечаянные ошибки системных администраторов и пользователей грозят повреждением аппаратуры, разрушением программ и данных; «в лучшем случае» создаются уязвимости, делающие возможной реализацию угроз.

Недооценка факторов безопасности в повседневной работе - ахиллесова пята многих организаций. Дорогие средства безопасности теряют смысл, если они плохо документированы, конфликтуют с другим программным обеспечением, а пароль системного администратора не менялся с момента установки.

Можно выделить следующие направления повседневной деятельности:

- поддержка пользователей;

- поддержка программного обеспечения;

- конфигурационное управление;

- резервное копирование;

- управление носителями;

- документирование;

- регламентные работы.

Поддержка пользователей состоит прежде всего в консультировании и в оказании помощи при решении разного рода проблем. Иногда в организациях создают для этой цели специальный «стол справок»; чаще от пользователей отбивается системный администратор. Очень важно в потоке вопросов, умных и не очень, уметь выявлять проблемы, связанные с информационной безопасностью. Так, многие трудности пользователей, работающих на персональных компьютерах, могут быть следствием заражения вирусами. Целесообразно фиксировать вопросы пользователей, чтобы выявлять их типичные ошибки и выпускать памятки с рекомендациями для распространенных ситуаций.

Поддержка программного обеспечения - одно из важнейших средств обеспечения целостности информации. Прежде всего, необходимо контролировать, какое программное обеспечение выполняется на компьютерах. Если пользователи могут устанавливать программы по своему усмотрению, это чревато заражением вирусами, а также появлением утилит, действующих в обход защитных средств. Вполне вероятно также, что самодеятельность пользователей постепенно приведет к хаосу на их компьютерах, а исправлять ситуацию придется системному администратору.

Второй аспект поддержки программного обеспечения - контроль за отсутствием неавторизованного изменения программ и прав доступа к ним. Сюда же можно отнести поддержание эталонных копий программных систем. Обычно контроль достигается комбинированием средств физического и логического управления доступом, а также использованием утилит проверки и поддержания целостности.

Конфигурационное управление позволяет контролировать и фиксировать изменения, вносимые в программную конфигурацию. Прежде всего, необходимо застраховаться от случайных или непродуманных модификаций, уметь как минимум возвращаться к прошлой, работающей версии. Фиксация изменений позволит легко восстановить текущую версию после аварии.

Лучший способ уменьшить количество ошибок в рутинной работе - в максимальной степени автоматизировать ее. Правы «ленивые» программисты и системные администраторы, которые, поглядев на море однообразных задач, говорят: «Я ни за что не буду делать этого; я напишу программу, которая сделает все за меня». Автоматизация и безопасность - родные сестры; тот, кто заботится в первую очередь об облегчении собственного труда, на самом деле оптимальным образом формирует режим информационной безопасности.

Резервное копирование необходимо для восстановления программ и данных после аварий. И здесь целесообразно автоматизировать работу, как минимум сформировав компьютерное расписание выполнения полных и инкрементальных копий, а как максимум воспользовавшись соответствующими программными продуктами. Нужно также наладить размещение копий в безопасном месте, защищенном от несанкционированного доступа, пожаров, протечек, то есть от всего, что чревато кражей или повреждением носителей. Целесообразно иметь несколько экземпляров резервных копий и часть из них хранить вне территории организации, защищаясь таким образом от крупных аварий и аналогичных инцидентов.

Время от времени в тестовых целях следует проверять возможность восстановления информации с копий.

Управление носителями служит для обеспечения физической защиты и учета дискет, лент, печатных выдач и т.п. Управление носителями должно обеспечить конфиденциальность, целостность и доступность информации, хранящейся вне компьютерных систем. Под физической защитой здесь понимается не только отражение попыток несанкционированного доступа, но и предохранение от вредных влияний окружающей среды (жары, холода, влаги, магнетизма). Управление носителями должно охватывать весь жизненный цикл - от закупки до выведения из эксплуатации.

Документирование - неотъемлемая часть информационной безопасности. В виде документов оформляется почти все - от политики безопасности до журнала учета носителей. Важно, чтобы документация была актуальной, отражала текущее, а не прошлое, состояние дел, причем отражала в непротиворечивом виде.

К хранению некоторых документов (содержащих, например, анализ системных уязвимостей и угроз) применимы требования обеспечения конфиденциальности, к другим, таким как план восстановления после аварий - требования целостности и доступности (в критической ситуации план необходимо найти и прочитать).

Регламентные работы - очень серьезная угроза безопасности. Лицо, осуществляющее регламентные работы, получает исключительный доступ к системе, и на практике очень трудно проконтролировать, какие именно действия совершаются. Здесь на первый план выходит степень доверия к тем, кто выполняет работы.



3. Экономическое обоснование разработки информационной системы «Учет посещаемости в детском саду»

3.1 Экономическое обоснование необходимости разработки информационной системы «Учет посещаемости в детском саду»

В современных условиях хозяйствования промышленные предприятия получили большие возможности совершенствования системы планирования и управления производством для резкого повышения общей эффективности производственно-хозяйственной деятельности. Эти возможности обеспечены, с одной стороны, относительной свободой решения тактических и оперативных вопросов по управлению производством, а с другой, - применением компьютерных средств для выработки оптимальных планово-управленческих решений.

Сложность и динамичность производственных процессов, усложнение продукции и ее технологии связаны с объективной необходимостью использования в планировании производства современных средств вычислительной техники. Это позволяет значительно повысить обоснованность планово-экономических решений за счет увеличения количества учитываемых факторов и ускорения выработки результирующей информации.

Значительную часть работы специалистов занимает составление и подготовка документов по учету обеспеченности материалами процесса производства, которые осуществляются вручную.

При внедрении описанной информационной системы значительно повысится производительность труда и качество документов, а также появится возможность сокращения численности работников.

Теперь рассмотрим описанную выше ситуацию с точки зрения разработчика программного продукта.

Для разработчика программного обеспечения, как и для любого другого производителя основная задача состоит в том, чтобы окупить затраты на производство и получить прибыль. При этом возможны два крайних варианта:

- либо производитель находит заказчика, который оплачивает разработку;

- либо все затраты покрываются за счёт продаж.

Для разработчиков предпочтителен первый вариант, так как в нём риск сводится к минимуму, но он возможен только при отсутствии на рынке аналогов программного продукта. Требования к программе должны быть настолько специфичны, а потребность в продукте настолько велика, что заказчику не оставалось бы ничего другого, кроме как оплатить разработку. Учитывая сегодняшнюю ситуацию в области разработки программ, этот случай можно рассматривать как вырожденный. Типичной является ситуация, когда производитель разрабатывает продукт за счёт собственных средств с целью продать определённое число копий, и не заинтересован в бесплатном тиражировании.

Несколько иначе обстоит дело с программами, которые не рассчитаны на массового пользователя. К таким относятся различного рода системы автоматизированного проектирования, специализированные базы данных и т.п. Как правило, это весьма наукоёмкие товары, т.е. в них особенно велик вклад высококлассных специалистов в конкретных прикладных областях. Труд таких специалистов обычно высоко ценится, поэтому общие затраты на создание подобного рода программ могут быть весьма и весьма велики, что в сочетании со сравнительно небольшим кругом потенциальных пользователей делает цену каждой копии очень большой. Такие программы обычно снабжаются защитой, так как ограниченный спрос на них формирует весьма специфичный рынок: покупателями этих программ являются специалисты в конкретной прикладной области, которые не имеют нужных навыков.

Таким образом, был рассмотрен процесс предоставления информационных услуг, как с позиций покупателя (пользователя), так и с позиций продавца (разработчика). Подведем итоги:

– покупатель стремится приобрести программу, которая бы удовлетворяла его потребностям, то есть автоматизировала бы выполняемую им работу;

– разработчик стремится либо сделать свой программный продукт с максимальными возможностями в данной предметной области, чтобы потом продать его среди огромного числа аналогов конкурентов; либо найти такую область, где невелик выбор автоматизированных продуктов.

Итак, мы убедились в необходимости автоматизации различных процессов, то есть разработки программных продуктов, так как она освобождает труд человека, повышается точность и скорость выполнения операций, что значительно повышает производительность производства.

3.2 Расчет затрат на создание программного обеспечения, цены и прибыли от его продажи

Над созданием ИС «Учет посещаемости в детском саду» будет работать определенная группа разработчиков, состоящая из руководителя и инженера-программиста. После определения состава группы разработчиков требуется определить их численность и соответствующую оплату их труда. Эти данные приведены в таблице 2.

Таблица 2. Состав разработчиков программного обеспечения

Наименование должности	Численность	Тарифный разряд	Месячный оклад (руб.)
Руководитель группы	1	15	27500
инженер-программист	1	13	24500



Перечень работ по созданию ПО, а также время участия каждого разработчика приведены в таблице 3

Таблица 3. Трудоемкость выполнения работ

Наименование работы	Tmin, (час.)	Tmax, (час.)	Tp, (час.)	в том числе занят (час.)
				Руководитель	Программист
1. Изучение задания	2	14	6,8	3,4	3,4
2. Подбор и изучение литературы и патентов. Поиск прототипа	2	8	4,4	4,4	0
3. Анализ проблемы и существующих алгоритмов.	2	20	9,2	7	2,2
4. Разработка общих принципов построения программы и методов представления данных.	7	16	10,6	10,6	0
5. Финансово-экономическое обоснование создания ПО. Проведение маркетинговых исследований.	2	8	4,4	4,4	0

Время участия в создании ИС «Учет посещаемости в детском саду» каждого специалиста определяется на основе перечня работ и трудоемкости их выполнения.

Трудоемкость выполнения работ рассчитывается на основе экспертных оценок, используя формулу:

(1)

где tp - расчетная трудоемкость выполнения работы;

tmin - минимальное время, необходимое для выполнения работы;

tmax - максимальное время, необходимое для выполнения работы.

Например, трудоемкость разработки входных и выходных форм будет равно:

(час.)

Остальные данные рассчитываются аналогично.

Итогом являются показатели минимального, максимального времени необходимого для всех видов работ, а также показатель трудоемкости работ при разработке информационной системы.

Затем все работы следует сгруппировать по комплексам. Комплексы работ по разработке ИС приведены в таблице 4.

Таблица 4. Комплексы работ по созданию программного обеспечения

Наименование комплекса работ	Обозначение	Тр (час.)	В том числе (час.)
			Руководитель	Программист
1. Создание математического обеспечения и написания программы	Вмо	80,6	45,4	35,2
2. Ввод программы в ЭВМ, редактирование, трансляция, отладка, тестирование, выполнение	Вм	41,6	4	37,6
3. Прочие затраты по разработке программного обеспечения	Впр	44,2	12,6	31,6
4. Маркетинговые исследования	Вми	4,4	4,4	0
5. Оформление программного продукта	Воф	33,8	5,4	28,4
Всего	Впо	204,6	71,8	132,8

После определения выполняемых работ нужно рассчитать фонд оплаты труда (далее ФОТ) разработчиков.

(2)

где Впо - время участия специалиста определенной квалификации в создании ПО, в час;

Р - число специалистов определенной квалификации, участвующих в создании ПО;

Ом - месячный оклад работника в соответствии с его категорией или тарифным разрядом ЕТС бюджетной сферы;

ds - длительность смены (8 часов);

Др - среднее число рабочих дней в месяце (21 день);

П - премия, предусмотренная для работников, участвующих в создании программного продукта. Премия берется в размере 20 процентов от месячного оклада;

Врк - выплаты по районному коэффициенту. Для города Кирова они установлены в размере 15 процентов от суммы месячного оклада и премии.

Расчет ФОТ работников, участвующих в разработке приложения для расчета размеров заработной платы в организации, приведен в таблице 5.

Таблица 5. Фонд оплаты труда разработчиков

Наименование показателя	Обозначение	Руководитель	Ведущий программист
Время участия (часов)	Впо	71,8	132,8
Длительность смены (часов)	ds	8	8
Число рабочих дней в месяце (дней)	Др	21	21
Число специалистов (чел.)	Р	1	1
Месячный оклад (руб.)	Ом	27500	24500
Заработная плата (руб.)	ЗП
Премия (руб.)	П	5500	4900
Выплаты по районному коэффициенту (руб.)	Врк	4950	4410
ФОТ специалиста (руб.)	ФОТ	22202,94	28676,22
Общий ФОТ (руб.)	ФОТоб	50879,16

Таким образом, ФОТ руководителя равен:

ФОТ программиста рассчитывается аналогично, и равняется 57742,93 рублей, следовательно:

Итогом выполнения расчетов является конкретная сумма общего фонда оплаты труда, ФОТоб составляет 111220,98 рублей.

Затем следует рассчитать общие затраты на создание программного обеспечения. Затраты - выраженные в денежной форме расходы предприятий на производство, обращение и сбыт продукции.

Их можно определить по формуле:

Зсп = Зрп + Нсп + Зоф + Зми, (3)

где Зсп - общие затраты на создание программного обеспечения;