Разработка автоматизированной информационной системы "Типография" для автоматизации расчёта себестоимости готовой продукции печатного издательства

В первой части расчетно-графического задания рассматривается предметная область, уточняющая требования к программному продукту, проводится анализ представленных на рынке программных продуктов: языков программирования, сред разработки программного обеспечения, сред проектирования на базе CASE технологии, а также выбирается математический метод решения поставленной задачи.

Во второй части рассматриваются вопросы практической реализации разрабатываемого программного средства: разработка функциональной схемы, проектирование интерфейса пользователя, проектирование классов предметной области.

В третьей части пояснительной записки описываются стратегия и результаты тестирования.

Автоматизированная система «Типография» была реализована с помощью кластерного анализа.

В результате проектирования и реализации было получено приложение, выполняющее возложенные на него функции.

Внедрение в работу автоматизированной информационной системы позволит в любой момент времени получить необходимую информацию, а также позволит формировать необходимые отчеты.

1. Системный анализ информационных процессов

1.1 Формирование схемы информационных потоков организации

Закрытое акционерное общество «Информ-Полиграф-Издат» организовано в феврале 1992 года. Советом акционеров был выбран генеральный директор Недорезов Георгий Степанович и издан указ предприятия. С 2001 года ЗАО «Информ-Полиграф-Издат» функционирует как типография полного цикла.

Адрес ЗАО «Информ-Полиграф-Издат»: 460009, Россия, Оренбургская обл., г. Оренбург, ул. Ташкентская, д. 56, т/ф: 99-65-42, e-mail: i_p_i@mail.ru.

Закрытое акционерное общество Информ-Полиграф-Издат» обладает обособленным имуществом, учитываемом на его самостоятельном балансе, может от своего имени приобретать и осуществлять имущественные права и нести ответственность, быть истцом и ответчиком в суде. Деятельность общества осуществляется в соответствии с законодательством Российской Федерации и уставом общества. Общество имеет круглую печать со своим наименованием и другие средства визуальной идентификации.

Государство не отвечает по обязательствам общества, а общество не отвечает по обязательствам государства. Общество осуществляет следующие виды деятельности:

- Полиграфическое производство;

- Ризографическое производство;

- Торгово-закупочная база.

Предприятие ведет бухгалтерский учет и статистическую отчетность в установленном порядке и несет ответственность за их достоверность.

ЗАО «Информ-Полиграф-Издат» имеет иерархическую структуру. В состав структуры предприятия входит офисное и производственное подразделение. Схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема предприятия

Офис является аппаратом управления. Аппарат управления фактически является основой предприятия. Цех осуществляет организационные и обеспечивающие функции хозяйственной деятельности предприятия. Во главе аппарата управления стоит непосредственно генеральный директор ЗАО «Информ-Полиграф-Издат» со своими заместителями. Организационная структура предприятия предоставлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Организационная структура предприятия

Генеральный директор осуществляет руководство текущей деятельностью предприятия на основе устава ЗАО «Информ-Полиграф-Издат»: распоряжается имуществом и средствами предприятия, заключает договоры и иные сделки, выдает доверенности, назначает должностных лиц и увольняет их, устанавливает должностные оклады, поощряет и налагает взыскания, утверждает штаты.

Директора представляют предприятие в отношениях с организациями и гражданами, принимают решения о предъявлении от имени предприятия претензий и исков, издают приказы и дает указания обязательные для всех работников предприятия.

Заместитель генерального директора является организатором и руководителем всего производственного процесса предприятия. Он подчиняется непосредственно генеральному директору предприятия. Основной задачей заместителя генерального директора является своевременное обеспечение производственного отдела расходным материалом.

Главный бухгалтер осуществляет руководство бухгалтерией общества и курирует работу бухгалтерий обособленных подразделений. Его задачей является определение политики бухгалтерского и налогового учета и отчетности, а также осуществление контроля за ее соблюдением.

Менеджер занимается приемом заказов, передачей заказов дизайнеру для изготовления макета, одобрением макета с заказчиком, передачей макета в производственный отдел, следит за сроками выполнения заказа на всех этапах производства, передача готовой продукции заказчику, производит подсчет себестоимости заказа.

Дизайнер производит макетирование заказа, осуществляет допечатную обработку макета, перевод макета в нужный для производства формат файла, отвечает за правильность цвета наложения.

Мастер цеха отвечает за выполнения заказа, сроке и качестве заказа, выполняет управление работниками производственного отдела.

Схема информационных потоков типографии представлена на рисунке 3

Рисунок 3 - Схема информационных потоков типографии

Функциональные схемы представлена на рисунках 4 и 5.

Рисунок 4 - Функциональная схема

Рисунок 5 - Функциональная схема

Таким образом, процесс расчета себестоимости готовой продукции на предприятии ЗАО "Информ-Полиграф-Издат" должным образом не автоматизирован.

На основании проведенного анализа информационных потоков сделан вывод о недостаточно автоматизации данного участка деятельности ЗАО «Информ-Полиграф-Издат», наличии большого количества ручных операций в процессе принятия решения. Принято решение о необходимости автоматизации данного участка деятельности ЗАО «Информ-Полиграф-Издат» с помощью специализированной АИС.

1.2 Анализ аналогов средств автоматизации

Изучение требований предметной области и сбор информации выявили ряд неполных аналогов требуемой информационной системы. Наиболее близкими к необходимому функционалу по заявленным характеристикам являются следующие программные продукты:

Программа Производство является составной частью комплексных программах «БухСофт: Предприятие», «БухСофт: Упрощенная система» и «БухСофт: Предприниматель».

Как правило, любую предпринимательскую деятельность для целей бухгалтерского и налогового учета можно разделить на торговую, оказание услуг и производственную. К торговой деятельности относится купля продажа товара. Отличительным признаком торговой деятельности является то, что наименования закупаемого и реализуемого товара совпадают. Производство предполагает закупку материалов и услуг для последующей выработки собственной продукции (услуги). К производственным сферам по своему характеру можно отнести общепит, ателье, сервис, ремонт и т.д.

Известно, что производственная деятельность имеет ряд существенных особенностей в бухгалтерском и налоговом учете. Все эти особенности предусмотрены в программе Производство от БухСофт

Учет любого вида производства состоит из следующих основных этапов:

1. Учет прямых и косвенных производственных расходов

2. Распределение косвенных расходов с пропорциональным включением их в себестоимость выпущенной продукции

3. Расчет себестоимости продукции на основе норм расходов (калькуляции), либо по данным фактической себестоимости продукции

4. Учет количества и ассортимента выпущенной готовой продукции и полуфабрикатов.

5. Учет незавершенного производства

Учет готовой продукции в программе может вестись 3-мя способами:

- по фактической себестоимости;

- по плановой себестоимости с использованием счета 40;

- по плановой себестоимости без использования счета 40.

Пользователь выбирает вариант учетной политики и программа тут же «перестраивает» все правила учета и порядок формирования проводок под выбранный метод учета.

В зависимости от вида программы («БухСофт: Предприятие», «БухСофт: Упрощенная система» и «БухСофт: Предприниматель») модуль Производства уже настроен таким образом, чтобы произвести учет производственных операций и исчисление налогов по общему режиму налогообложения, по упрощенной системе налогообложения для организаций и для предпринимателей и для предпринимателей, уплачивающих 13% налога на доходы.

По любой производственной операции (расход материалов в производство, распределение косвенных расходов, выпуск готовой продукции и т.д.) программа автоматически формирует проводки и сохраняет их в журнале хозяйственных операций

В момент списания материалов в производство программа автоматически производит расчет их себестоимости. Метод расчет себестоимости задается пользователем в учетной политике: по методу средней стоимости, по ФИФО или ЛИФО.

В соответствии со способом, который выбирает пользователь программа автоматически (нажатием одной команды) производит распределение косвенных расходов и, таким образом, закрывает счета 25 и 26.

Все производственные операции непосредственно отражаются и в складском учете. Так, при оформлении расходов материалов в производство программа автоматически делает расходную операцию на складе. При оформлении выпуске продукции программе предлагает выбрать склад, на который поступит готовая продукция.

Помимо автоматического формирования бухгалтерских проводок и связи со складскими операциями, модуль производства автоматически взаимодействует с такими модулями программы, как:

- Расчет амортизации, в части сумм амортизации, которые относятся на расходы

- Учет покупок, в части отражения в производстве оприходованных услуг сторонних организаций

- Расчет зарплаты, в части начисления тех оплат труда, которые оказывают влияние на себестоимость выпускаемой продукции.

Программа Производство построена таким образом, что позволяет одновременно видеть и хронологию производственных документов (накладных) и содержание (перечень наименований) по выбранному документу. По каждому документу также отображается информация о характере операции, с какого из складов поступил материал или каким контрагентом оказана услуга, какова итоговая сумма затрат по документу, количество и стоимость материалов, в счет какой продукции произведены расходы, какие проводки сформированы программой.

Основные отличия Программы Производство от разрабатываемой АИС:

- Работает только в комплексе программ БухСофт;

- Обязательное знание бухучета;

- Отсутствие модуля принятия решений о рентабельности производства.

Документ «Калькулятор себестоимости готовой продукции» (далее - «Калькулятор СГП») представляет собой документ, добавленный в специализированную настройку программы 1С Предприятие, имеющий необходимые для расчета себестоимости реквизиты: производственные нормативы, состав и стоимость упаковки и т.п. Их значения заполняются автоматически в зависимости от выбранного вида продукции. Указанные параметры можно корректировать. Интерфейс программы представлен на рисунке 7.

Табличная часть документа предназначена для подбора сырья из имеющегося на доступных складах, необходимого для производства заданного объема готовой продукции, и выбора оптимального варианта.

Подобранный и рассчитанный вариант может быть сохранен.

При написании настройки программы 1С решались следующие задачи:

Оперативный подбор сырья из имеющихся материально-производственных запасов для производства требуемого объема готовой продукции, в том числе возможность использования нескольких вариантов сырья для производства одной партии ГП.

Расчет себестоимости готовой продукции с учетом себестоимости сырья, производственных нормативов, стоимости тары и индивидуальной упаковки. Имеется возможность варьировать значения нормативов, стоимости и прочих данных с целью подбора оптимального варианта.

Планирование расхода сырья и поступления готовой продукции в процессе производства.

Основные отличия Калькулятора СГП от разрабатываемой АИС:

- Работает только в комплексе программ 1с;

- Обязательное знание бухучета;

- Отсутствие модуля принятия решений о рентабельности производства.

Таким образом, рассмотренные аналоги не соответствует всем требованиям для описания предметной области. Кроме того, существует необходимость доработки аналогов для формирования отчетов по заданным шаблонам.

Рассмотренные аналоги разрабатываемой автоматизированной системы требуют больших финансовых вложений для их приобретения, внедрения и сопровождения. В случае покупки сложной программной системы возникает необходимость в обучении персонала для работы с ней, а это требует времени и материальных затрат.

Для экономии денежных средств организации было принято решение разработать свою программную систему.

1.3 Выбор математического аппарата для оценки убыточности видов производственной деятельности

Готовая продукция изготавливаемая ЗАО "Информ-Полиграф-Издат" делится на 4 вида производственной деятельности:

- Бланочная продукция;

- Полиграфия;

- Журналы строгой отчетности;

- Этикетки на нетканом полотне.

Для оценки убыточности видов производственной деятельности были рассмотрены несколько методов кластерного анализа.

Кластерный анализ - это совокупность методов многомерной классификации, целью которой является образование групп (кластеров) схожих между собой объектов. В отличие от традиционных группировок, рассматриваемых в общей теории статистики, кластерный анализ приводит к разбиению на группы с учетом всех группировочных признаков одновременно. Например, если наблюдаемый объект характеризуется двумя признаками и , то при использовании методов кластерного анализа оба эти признака учитываются одновременно при отнесении наблюдения в ту или иную группу. Методы кластерного анализа позволяют решать следующие задачи:

- проведение классификации объектов с учетом признаков, отражающих сущность, саму природу объектов;

- проверка выдвигаемых предположений о наличии некоторой структуры в изучаемой совокупности объектов, т.е. поиск существующей структуры;

- построение новых классификаций для слабо изученных явлений, когда необходимо установить наличие связей внутри совокупности и попытаться привнести в нее структуру.

Все методы кластерного анализа можно разделить на две группы: иерархические методы (агломеративные и дивизимные) и итеративные (метод -cpeдних, метод поиска сгущений и т.д.).

Для записи формализованных алгоритмов кластерного анализа введем следующие условные обозначения:

- совокупность объектов наблюдения; - i-е наблюдение в m-мерном пространстве признаков (); - расстояние между -м и -м объектами; - нормированные значения исходных переменных; - матрица расстояний между объектами.

Для реализации любого метода кластерного анализа необходимо ввести понятие «сходство объектов». Причем в процессе классификации в каждый кластер должны попадать объекты, имеющие наибольшее сходство друг с другом с точки зрения наблюдаемых переменных.

В кластерном анализе для количественной оценки сходства вводится понятие метрики. Каждый объект описывается -признаками и представлен как точка в -мерном пространстве. Сходство или различие между классифицируемыми объектами устанавливается в зависимости от метрического расстояния между ними. В кластерном анализе используются различные меры расстояния между объектами:

- евклидово расстояние ;

- взвешенное евклидово расстояние ;

- расстояние city-block ;

- расстояние Минковского ;

- расстояние Махаланобиса ,

где - расстояние между -ым и -ым объектами; , - значения -переменной и соответственно у -го и -го объектов; , - векторы значений переменных у -го и -го объектов; - общая ковариационная матрица; - вес, приписываемый -й переменной.

Если алгоритм кластеризации основан на измерении сходства между переменными, то в качестве мер сходства могут быть использованы:

линейные коэффициенты корреляции;

коэффициенты ранговой корреляции;

коэффициенты контингенции и т.д.

В зависимости от типов исходных переменных выбирается один из видов показателей, характеризующих близость между объектами.

Из всех методов кластерного анализа наиболее распространенными является иерархические агломеративные методы. Сущность этих методов заключается в том, что на первом шаге каждый объект выборки рассматривается как отдельный кластер. Процесс объединения кластеров происходит последовательно: на основании матрицы расстояний или матрицы сходства объединяются наиболее близкие объекты. Если матрица расстояний первоначально имеет размерность (), то полностью процесс объединения завершается за () шагов. В итоге все объекты будут объединены в один кластер. Последовательность объединения может быть представлена в виде следующей дендрограммы (рисунок 8).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8 - Дендрограмма метода ближайших соседей кластерного анализа

Метод полных связей - включение нового объекта в кластер происходит только в том случае, если сходство между всеми объектами не меньше некоторого заданного уровня сходства.

Метод средней связи - при включении нового объекта в уже существующий кластер вычисляется среднее значение меры сходства, которое затем сравнивается с заданным пороговым уровнем. Если речь идет об объединении двух кластеров, то вычисляют меру сходства между их центрами и сравнивают ее с заданным пороговым значением.

Если мера сходства между центрами кластеров () будет не меньше заданного уровня, то кластеры и будут объединены в один.

Метод Уорда - на первом шаге каждый кластер состоит из одного объекта. Первоначально объединяются два ближайших объекта. Для них определяются средние значения каждого признака и рассчитывается сумма квадратов отклонений

, (1.1)

где - номер кластера, - номер объекта, - номер признака; - количество признаков, характеризующих каждый объект; - количество объектов в -м кластере.

Алгоритм иерархического кластерного анализа можно представить в виде последовательности процедур:

нормирование исходных значений переменных;

расчет матрицы расстояний или матрицы мер сходства;

определение пары самых близких объектов (кластеров) и их объединение по выбранному алгоритму;

- повторение первых трех процедур до тех пор, пока все объекты не будут объединены в один кластер.

Мера сходства для объединения двух кластеров определяется следующими методами:

- метод «ближайшего соседа» - степень сходства между кластерами оценивается по степени сходства между наиболее схожими (ближайшими) объектами этих кластеров;

- метод «дальнего соседа» - степень сходства оценивается по степени сходства между наиболее отдаленными (несхожими) объектами кластеров;

- метод средней связи - степень сходства оценивается как средняя величина степеней сходства между объектами кластеров.

Одним из итеративных методов классификации является метод поиска сгущений. Суть итеративной алгоритма данного метода заключается в применении гиперсферы заданного радиуса, которая перемещается в пространстве классификационных признаков с целью поиска локальных сгущений объектов.

Метод поиска сгущений требует, прежде всего, вычисления матрицы расстояний (или матрицы мер сходства) между объектами и выбора первоначального центра сферы. Обычно на первом шаге центром сферы служит объект (точка), в ближайшей окрестности которого расположено наибольшее число соседей. На основе заданного радиуса сферы (R) определяется совокупность точек, попавших внутрь этой сферы, и для них вычисляются координаты центра (вектор средних значений признаков).

Когда очередной пересчет координат центра сферы приводит к такому же результату, как и на предыдущем шаге, перемещение сферы прекращается, а точки, попавшие в нее, образуют кластер, и из дальнейшего процесса кластеризации исключаются. Работа алгоритма завершается за конечное число шагов, и все точки оказываются распределенными по кластерам. Число образовавшихся кластеров заранее неизвестно и сильно зависит от радиуса сферы.

Существуют несколько способов выбора радиуса сферы. Если - расстояние между -м и -м объектами, то в качестве нижней границы радиуса () выбирают , а верхняя граница радиуса может быть определена как .

После анализирования методов объединения кластеров, был выбран наиболее подходящий метод ближайших соседей кластерного анализа.

В качестве параметров для реализации кластерного анализа используются:

- Процент прибыли;

- Себестоимость заказа;

- Цена заказа.

Вся необходима для анализа информация выбирается из БД с помощью запроса.

1.4 Постановка задачи в форме технического задания

Техническое задание на разработку приложения системы автоматизации расчета себестоимости готовой продукции ЗАО "Инфор-Полиграф-Издат".

Основа информационной системы представляется в виде интегрированной системы, ядро которой составляет база данных.

База данных призвана хранить необходимую информацию, обеспечивать её целостность и безопасность. Приложение необходимо для осуществления доступа к хранящейся в базе данных информации, её добавления, редактирования, просмотра, формирования необходимой документации.

Приложение системы автоматизации должно выполнять следующие задачи: реализовать ведение всей необходимой отчётности о заказах, расходных материалах, заказчиках и исполнителях, проводить сложные аналитические расчёты оценки убыточности видов производственной деятельности предприятия.

В рамках поставленной цели необходимо решить три задачи. Первая задача заключается в создании реляционной базы данных, в которой будет централизованно храниться вся необходимая информация для расчета себестоимости готовой продукции. Вторая задача - автоматизировать процесс расчета себестоимости готовой продукции. Третья задача - с помощью метода ближайших соседей кластерного анализа, автоматизировать процесс оценки убыточности видов производственной деятельности предприятия.

В общем случае необходимо решить инженерные задачи анализа, синтеза и тестирования (надежность). В настоящее время для решения таких задач широко используются приближенные методы и алгоритмы, которые требуют различных вычислительных ресурсов и обеспечивают разную точность решения.

Система разрабатывается на основании приказа на дипломное проектирование ректора НОУ ВПО МТИ Всемирного технологического университета.

Цель автоматизации информационного процесса для предметной области “Расчет себестоимости готовой продукции” состоит в решении проблемы уменьшения себестоимости печатных изданий, в данном разрабатываемом программном средстве учитывается возможность качественно скорректировать планы фирмы и сэкономить материальные средства.