Разработка системы автоматизированного расчета планирования установки системы видеонаблюдения

- Компьютерные серверы, используемые в IP-системах, часто имеют длительную гарантию, превосходящую гарантию на цифровой видеорегистратор.

- Компьютерное оборудование быстрее снижается в цене, чем аналоговое.

Таким образом, исследование, проводимое с участием системных интеграторов, представительств производителей и промышленными аналитиками позволило выявить следующие результаты:

IP-системы на 40 видеокамер имеют более низкую общую стоимость инсталляции, чем системы, основанные на аналоговых компонентах. Так, стоимость на типичном объекте системы на базе IP на 3,4 % ниже, чем решение на аналоговых компонентах.

32 видеокамеры - предел стоимости аналоговых систем по сравнению с IP-системой. При оценке на усредненной инсталляции стоимость IP-систем ниже, между 16 и 32, примерно одинакова, по сравнению с аналоговой.

Если сетевая инфраструктура уже установлена, то IP-система - всегда дешевле. Для любого размера инсталляций система на базе IP будет дешевле, чем аналоговая при наличии готовой СКС.

Большое количество неизмеримых преимуществ IP-систем. Лучшее качество изображений, простое обслуживание, гибкость при увеличении, простое устранение неисправностей - это только некоторые из преимуществ, которые существуют, но не определены количественно. Также IT-оборудование становится дешевле, быстрее, чем аналоговое оборудование кабельного телевидения, делая сравнение более благоприятным в будущем.

2.3 Использование алгоритма Сазерленда-Ходжмена для оценки степени покрытия территории учреждения камерами видеонаблюдения

Основная идея алгоритма Сазерленда - Ходжмена состоит в том, что отсечь многоугольник относительно одной прямой или плоскости относительно легко. В этом алгоритме исходный и каждый из промежуточных многоугольников отсекается последовательно относительно одной прямой. Работа алгоритма для прямоугольного окна показана на рисунке 2.8. Исходный многоугольник задается списком вершин Р₁, ..., Р_n, который порождает список его ребер Р₁Р₂, P₂P₃, ..., P_n-1P_n, P_nP₁. На рисунке 2.8 показано, что многоугольник сначала отсекается левой стороной окна, в результате чего получается промежуточная фигура. Затем алгоритм вновь отсекает эту фигуру верхней стороной окна. Получается вторая промежуточная фигура. Далее процесс отсечения продолжается с оставшимися сторонами окна. Этапы отсечения показаны на рисунке 2.8. Этот алгоритм способен отсекать любой многоугольник, выпуклый или невыпуклый, плоский или неплоский, относительно любого окна, являющегося выпуклым многоугольником. Порядок отсечения многоугольника разными сторонами окна непринципиален.

Результатом работы алгоритма является список вершин многоугольника, у которого все вершины лежат по видимую сторону от очередной отсекающей плоскости. Поскольку каждая сторона многоугольника отсекается независимо от других, то достаточно рассмотреть только возможные ситуации расположения одного отрезка относительно одной отсекающей плоскости. Будем рассматривать каждую точку Р из списка вершин многоугольника, за исключением первой, как конечную точку ребра, начальной точкой S которого является вершина, предшествующая Р в этом списке. Тогда возможны только четыре ситуации взаимного расположения ребра и отсекающей плоскости. Они показаны на рисунке 2.9.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.8 - Последовательное отсечение многоугольника.

Результатом каждого сопоставления ребра многоугольника с отсекающей плоскостью будет занесение в список вершин результирующего многоугольника нуля, одной или двух вершин. Если рассматриваемое ребро полностью видимо, то результатом будет вершина Р. Заносить в результат начальную вершину S в этом случае не надо, так как если вершины рассматриваются поочередно, то S уже была конечной точкой предыдущего ребра и поэтому уже попала в результат. Если же ребро полностью невидимо, то результат не изменяется.

Если ребро многоугольника видимо неполностью, то оно может или входить или выходить из области видимости. Если ребро входит в область видимости, то надо определить и занести в результат точку пересечения ребра и отсекающей плоскости. Если ребро выходит из области видимости, то следует поступить точно так же. Поскольку в последнем случае конечная вершина Р ребра видима, то она также должна попасть в результат.

Для первой вершины многоугольника необходимо определить только факт ее видимости. Если вершина видима, то она попадает в результат и становится начальной точкой S. Если же вершина невидима, она тоже становится начальной точкой, но в результат не попадает.

Последнее ребро -- P_nP₁ -- следует рассмотреть особо. Это реализуется путем запоминания первой вершины многоугольника в F. Тогда последним ребром становится P_nF, и его можно обрабатывать точно так же, как и любое другое ребро.

Прежде чем описать алгоритм полностью, приведем два дополнительных соображения, касающихся определения видимости точки и определения пересечения ребра многоугольника с отсекающей плоскостью. Определение видимости точки эквивалентно определению той стороны границы отсекающей плоскости, по которую лежит эта точка. Если ребра отсекающего многоугольника обходятся по часовой стрелке, то его внутренность лежит по правую сторону от границы. При противоположном порядке обхода она лежит по левую сторону. Ранее рассматривались два метода определения положения (видимости) точки относительно ориентированного отрезка или плоскости. Первый сводится к определению знака скалярного произведения вектора нормали на вектор, начинающийся в произвольной точке на прямой или плоскости и заканчивающийся в пробной точке. Второй метод заключается в подстановке координат пробной точки в уравнение ориентированной прямой или плоскости. Последней метод является вариантом того, что предложено Сазерлендом и Ходжменом.

Третий метод определения видимости сводится к проверке знака координаты z у векторного произведения двух векторов, лежащих в одной плоскости. Пусть две точки Р₁ и Р₂ лежат на отсекающей плоскости, а Р₃ - это пробная точка. Эти три точки задают некую плоскость, на которой лежат два вектора Р₁Р₂ и Р₁Р₃. Если эту плоскость считать плоскостью ху, то у векторного произведения векторов Р₁Р₂Р₁Р₃ ненулевой будет только компонента z, равная (x₃-x₁)(y₂-y₁)-(y₃-y₁)(x₂-x₁). Если знак этой компоненты будет положительным, нулевым или отрицательным, то Р₃ будет лежать соответственно справа, на или слева от прямой Р₁Р₂.

Все эти методы реализуются особенно просто для случая прямоугольных отсекающих окон, стороны которых параллельны координатным осям.

Сазерленд и Ходжмен предложили новый метод формирования последовательности промежуточных многоугольников. В их алгоритме ребра многоугольника обрабатываются поочередно. А это значит, что можно использовать с минимальными изменениями прежние коды концевых точек ребер. Последняя вершина многоугольника обрабатывается особо. На рис. 3 приведена блок схема этого алгоритма. На рисунке 2.10а приведена процедура, применяемая к рядовой вершине, а процедура на рисунке 2.10б применима только к последней вершине многоугольника. Запись алгоритма, порождающего и запоминающего промежуточные многоугольники, приводится ниже.



Размещено на http://www.allbest.ru/

А Б

Рисунок 2.10 - Структурная схема алгоритма Сазерленда - Ходжмена.

Сазерленд и Ходжмен показали, как можно избежать порождения и запоминания вершин промежуточных многоугольников. Для этого вместо отсечения каждого ребра (вершины) многоугольника одной плоскостью, ограничивающей окно, надо отсекать каждое такое ребро (вершину) последовательно всеми границами окна. После отсечения очередного ребра (вершины) многоугольника по одной из границ окна, алгоритм рекурсивно обращается к самому себе, чтобы отсечь результат предыдущего обращения по следующей границе окна. Это свойство делает данный алгоритм более удобным для аппаратной реализации.

Алгоритм Сазерленда - Ходжмена для отсечения многоугольника

Р - массив вершин исходного многоугольника

Q - массив вершин результирующего многоугольника

W - массив вершин отсекающего окна. Первая вершина повторяется в конце массива

N_P - число вершин исходного многоугольника

N_Q - число вершин результирующего многоугольника

N_W - число вершин окна плюс единица

вершины всех многоугольников перечисляются по часовой стрелке

для каждой стороны окна выполнить:

for i = 1 to N_W - 1

установить счетчик вершин результата и обнулить результат

N_Q = 0

Q = 0

отсечь каждое ребро многоугольника по данной стороне окна

for j = 1 to N_P

особо обработать первую вершину многоугольника

if j <> 1 then 1

запомнить первую вершину

F = P_j

goto 2

проверить факт пересечения ребром многоугольника стороны окна

1 call Факт--сеч(S, P_j, W_i, W_i+1; Признак)

if Признак = нет then 2

если ребро пересекает сторону окна, вычислить точку пересечения

call Пересечение(S, P_j, W_i, W_i+1; Тсечения)

занести точку пересечения в результат

call Выход(Тсечения, N_Q, Q)

изменить начальную точку ребра многоугольника

2 S = P_j

проверить видимость конечной точки (теперь это S) ребра многоугольника

call Видимость(S, W_i, W_i+1; Sвидимость)

if Sвидимость < 0 then 3

если точка видима, то занести ее в результат

call Выход(S, N_Q, Q)

3 next j

обработать замыкающее ребро многоугольника если результат пуст, то перейти к следующей стороне окна

if N_Q = 0 then 4

проверить факт пересечения последним ребром многоугольника стороны окна

call Факт--сеч(S, F, W_i, W_i+1; Признак)

if Признак = нет then 4

факт пересечения установлен; вычислить точку пересечения

call Пересечение(S, F, W_i, W_i+1; Тсечения)

вывести точку пересечения в результат

call Выход(Тсечения, N_Q, Q)

Теперь многоугольник отсечен стороной W_iW_i+1 окна

Работа алгоритма возобновляется с результатом отсечения

4 Р = Q

N_P = Q

5 next i

finish

Подпрограмма определения факта пересечения ребра многоугольника со стороной окна

subroutine Факт--сеч(Начало, Конец, W1, W2; Признак)

определить видимость начальной точки ребра многоугольника

call Видимость(Начало, W1, W2; Твидимость)

Твидимость1 = Твидимость

определить видимость конечной точки ребра многоугольника

call Видимость(Конец, W1, W2;Твидимость)

Твидимость2 = Твидимость

считается, что ребро многоугольника, которое начинается или заканчивается на стороне окна, не пересекается с ней.

Эта точка должна быть занесена в результат ранее

if Твидимость < 0 and Твидимость2 > 0 or Твидимость1 > 0 and Твидимость2 < 0 then

Признак = да

else

Признак = нет

end if

return

Подпрограмма определения видимости точки

subroutine Видимость(Точка, Р1, Р2; Твидимость)

видимость Точка следует определить относительно стороны Р₁Р₂

< 0, если Точка невидима

Твидимость = 0, если Точка лежит на стороне Р₁Р₂

> 0, если Точка видима

в этой подпрограмме используется вычисление векторного произведения

Sign - функция, принимающая значения -1, 0, 1 в зависимости от того, будет ли знак ее аргумента отрицателен, равен нулю или положителен

Раб1 = (Точка х - Р1х)(Р2у - Р1у)

Раб2 = (Точка у - Р1у)(Р2х - Р1х)

Раб3 = Раб1 - Раб2

Твидимость = Sign(Раб3)

return

Подпрограмма вычисления точки пересечения двух отрезков

subroutine Пересечение( Р1, Р2, W1, W2; Тсечения)

подпрограмма использует параметрическое писание отрезков

отрезки Р₁Р₂ и W₁W₂ считаются двумерными

матричное уравнение с неизвестными значениями параметров получается путем приравнивания компонент х и у у двух параметрических описаний отрезков

Коэф - матрица 2Х2 , содержащая значения коэффициентов, уравнения отрезка

Параметр - матрица 2Х1 , содержащая значения параметров описания отрезков

Параметр (1,1) - значение параметра описания отрезка Р

Прав - матрица 2Х1, содержащая значения правых частей уравнений

Обрат - функция, обращающая матрицу

Умнож - функция умножения матриц

сформировать матрицу Коэф

Коэф(1,1) = Р2х - Р1х

Коэф(1,2) = W1ч - W2x

Коэф(2,1) = Р2у - Р1у

Коэф(2,2) = W1y - W2y

сформировать матрицу правых частей

Прав(1,1) = W1x - P1x

Прав(2,1) = W1y - P1y

обратить матрицу коэффициентов

нет необходимости проверять здесь невырожденность этой матрицы, поскольку факт пересечения уже установлен

Коэф = Обрат(Коэф)

вычислить значения параметров в точке пересечения

Параметр = (Коэф) Умнож (Прав)

вычислить координаты точки пересечения

Тсечения = Р1 + (Р2 - Р1) Параметр (1,1)

return

подпрограмма формирования результирующего многоугольника

subroutine Выход(Вершина, N_Q, Q)

Вершина - содержит точку, заносимую в результат

увеличить число вершин результата и добавить точку в Q

N_Q = N_Q + 1

Q(N_Q) = Вершина

return

3. Разработка системы автоматизированного расчета планирования установки системы видеонаблюдения

Разрабатываемая программа предназначена для осуществления расчета оборудования используемого для построения системы видеонаблюдения. Назначением этого программного продукта является выбор и расчет количества активного оборудования (камеры, карты расширения, квадраторы и мультиплексоры), длины кабеля и количества разъемов для соединения активного оборудования, используемого для построения системы видеонаблюдения, выдачи сметы на закупку и вывод на экран примерной схемы области видимости для камер. Данный программный продукт должен определять сметную стоимость системы видеонаблюдения на основе известной структуры и предполагаемой схемы размещения.

3.1 Обоснование требований и выбор средств реализации

Сформулируем основные требования, предъявляемые к разрабатываемой системе автоматизированного расчета планирования установки системы видеонаблюдения.

Во-первых, программный продукт должен поддерживать дополнение и изменение существующих графических схем, используемых для проектирования . Это объясняется тем, что развитие оборудования не должно оказывать сколь-нибудь заметного влияния на эксплуатационные характеристики программы и не требовать ее значительной модернизации.

Во-вторых, при работе программы в качестве справочного оборудования необходима поддержка гипертекстового формата представления информации, что объясняется существованием стандарта де-факто на оформление подобного каталожного представления. Программа должна одинаково поддерживать как протокол HTTP, так и SHTTP, который используется рядом справочных серверов фирм-поставщиков оборудования и сетевых компонентов.

В-четвертых, программа должна нормально функционировать в ОС Windows 2000/XP/2003/Vista/7, быть устойчивой к сбоям, неправильным действиям пользователя, корректно обрабатывать возможные аварийные завершения (отключение питания, отсутствие необходимых для работы программы файлов), выводить пользователю/администратору необходимые для устранения сбоев сообщения.

Для реализации программного решения описанной выше задачи удаленного администрирования были выбраны: в качестве языка программирования -- Object Pascal, в качестве среды программирования -- среда быстрой разработки приложений фирмы Borland Delphi 7. Выбор обуславливается тем, что данный продукт предоставляет программисту большой спектр решений, основанных на применении средств доступа к данным, разработанных в фирме Borland с использованием оригинальных визуальных компонент, входящих в среду Delphi 7. При разработке программы использовалась технология программирования доступа к сетевым ресурсам Indy Engine. Используемая при работе программного комплекса версия компонентов Indy является необходимой и достаточной для работы системы в целом, т.е. при смене (обновлении) версии системы доступа к данным не произойдет каких-либо различий в работе и программного комплекса. Также при разработке учитывалось то, что данная система Delphi 7 позволяет создавать удобный и дружественный к пользователю программный интерфейс, что является немаловажным фактором, влияющим на выбор пользователя при сравнительном анализе различных программных продуктов. Всё описанное выше является наглядной реализацией применения CASE-технологий в современном программировании приложений.

Выгоды от проектирования АРМ в среде Windows с помощью Delphi:

- Устраняется необходимость в повторном вводе данных;

- Обеспечивается согласованность проекта и его реализации;

- Увеличивается производительность разработки и переносимость программ.

Программа оставляется в виде исполняемого файла и 20 служебных файлов - подсистемы справки, подсистемы настроек, графических примитивов, каталога оборудования и т.д.

3.2 Архитектура системы проектирования комплекса видеонаблюдения

Предлагается следующая структура системы проектирования сетевой инфраструктуры и обучения (рис. 3.1)

Рисунок 3.1 Архитектура программы проектирования системы видеонаблюдения

Главный модуль программы передает управление на необходимые рабочие модули, представленные на схеме. Основное пустое окно программы представлено на рис. 3.2.

Рисунок 3.2 - Основное пустое окно программы

Рисунок 3.3 - Окно программы с готовыми для расчета данными

В случае ввода некорректных или пустых значений, программа выдаст соответствующее предупреждение (рис. 3.4)

Рисунок 3.4 - Предупреждение об ошибке во введенных для расчета данных

По окончании расчетов на экран выводится форма, содержащая необходимые для проектирования результаты (рис. 3.5).

Рисунок 3.5 - Расчетные данные

Окно визуального редактора является основным инструментом, доступным проектировщику. Помимо основного алгоритма Сазерленда-Ходжмена, позволяющего рассчитать площадь охвата видеокамерами обеъкта охраны, в программе применен принцип загрузки графических схем помещений из растровых файлов.

Вид подсистемы расчета оценки площади обзора видеокамерами представлен на рис. 3.6 и 3.7.

Рисунок 3.6 - Внешний вид графического анализатора углов обзора видеокамер. Состояние до начала расчета

Рисунок 3.7 - Внешний вид графического анализатора углов обзора видеокамер. Состояние по окончании расчета

Модуль настроек позволяет указывать необходимые пути для работы справочника оборудования. Поддерживаются как пути на локальном диске, так и удаленные пути, доступные по протоколам HTTP или HTTPS.

Модуль Каталога оборудования использует расширенный гипертекстовый справочник оборудования, основанный на продукции компании "Карат".

В справочнике приведены все существующие на настоящий момент компоненты систем видеонаблюдения и ограничения доступа. Помимо описания и фотографий в справочнике приводятся подробные чертежи основных модульных компонент, используемых при развертывании систем видеонаблюдения.

Внешний вид справочника и пример одной из страниц приведены на рис. 3.8 и рис. 3.9.

Рисунок 3.8 - Внешний вид начального окна справочника оборудования

Рисунок 3.9 - Пример отображения одной из статей справочника

Модуль справочника позволяет легкое расширение статей путем дополнения HTML файлов, к его основным достоинствам относится полная открытость и легкая переносимость на любую систему без каких-либо дополнений или изменений.

По окончании расчета проектировщик получает данные для сметы, которая впоследствии передается на согласование заказчику. Примеры таких смет приведены на рис.3.10 и 3.11.

Внутренняя 4-х канальная система видеонаблюдения с мультиплексором и возможностью регистрации изображения

Табл 3.10 - Пример сметы внутренней системы видеонаблюдения

№	Наименование	Технические характеристики	Комплектность	Цена, у. е.	Кол-во	Сумма, у. е.
1	Видеокамера ч/б внутренняя KT&C KPC-700	Цветная, разрешение - 380 линий, светочувствительность - 1 лк, габариты 30х30х23 мм. Фокусное расстояние обектива фиксированное: 3,6 мм (угол обзора 78 грд.)	Видеокамера, кронштейн, ответный разъем, техническое описание	124	4	496
2	Мультиплексор Polivision PVMT-094	Цветной, 4 канала, дуплекс, 864х576, генератор даты-времени. Питание 220 В	Мультиплексор, сетевой адаптер, техническое описание	423	1	423
3	Монитор TVS CM-14DA	Цветной, диагональ экрана 14 дюймов, разрешение 320 ТВЛ, 220 В	Монитор, сетевой шнур, техническое описание	337	1	337
4	Проф. магнитофон длительной записи Sony SVT-124P	Длительность записи 24 часа, стандарт VHS, 4 головки, разрешение 350 ТВЛ в ч/б режиме, 240 в цвете. Питание 220 В	Магнитофон, шнур питания, техническое описание	488	1	488
5	Видеокассета BASF	Стандарт VHS, тип Lapse-Time	Кассета	12	3	36
6	Блок питания БП-1А	Ток нагрузки 0,7 А в постоянном режиме. Выходное напряжение 12В.	Блок питания, тех. описание	10	4	40
7	Кабель РК-75-4-15	Кабель коаксиальный телевизионный. Сопротивление 75 Ом. Максимальная дальность передачи видеосигнала без доп. устройств до 500 м.	Кабель, м	0,28	120	33,6
8	Провод П-274	Провод для линий электропитания	Провод, м	0,1	120	12
9	Разъем BNC (m) RG58	Обжимной разъем BNC (m) на кабель RG-58	Разъем, шт	1	6	6
Итого, у. е.:	1871,6

Уличная черно-белая 16-ти канальная цифровая система видеонаблюдения на базе RO-16 Real

Табл. 3.11 - Пример сметы уличной системы видеонаблюдения

№	Наименование	Технические характеристики	Комплектность	Цена, у. е.	Кол-во	Сумма, у. е.
1	Видеокамера ч/б уличная МВК-16	Диапазон рабочих температур: ±50 грд. Цельсия. Разрешение: 420 ТВЛ. Светочувствительность: 0,05 лк. Фокусное расстояние обектива фиксированное: 2,45; 2,96; 3,6; 4; 6; 8; 12; 16 (угол обзора от 93 до 17 грд. соответственно)	Видеокамера, кронштейн, ответный разъем, техническое описание	116	16	1856
2	Цифровая компьютерная система видеонаблюдения RO-16 Real	16 входных канала, триплексный режим работы. Встроенный детектор движения на 1700 зон. Скорость ввода до 25 кадров на канал. 20 тревожных входов/выходов.	PCI-плата видеоконтроля, панель для подключения видеокамер, ПО и документация	2598	1	2598
6	Блок бесперебойного питания БПП 3/20	Ток нагрузки до 20 А. Выходное напряжение 12В.	Блок питания, аккумулятор герметичного исполнения емкостью 11А/ч, тех. описание	110	1	110
7	Кабель РК-75-4-15	Кабель коаксиальный телевизионный. Сопротивление 75 Ом. Максимальная дальность передачи видеосигнала без доп. устройств до 500 м.	Кабель, м	0,28	480	134,4
8	Провод П-274	Провод для линий электропитания	Провод, м	0,1	480	48
9	Разъем BNC (m) RG58	Обжимной разъем BNC (m) на кабель RG-58	Разъем, шт	1	16	16
Итого, у. е.:	4762,4

4. Организационно-экономическая часть

4.1 Расчет трудоемкости выполнения разработки программного продукта

Трудоемкость любого продукта, в том числе программного (ПП), представляет собой затраты рабочего времени на ее изготовление (разработку).

Трудоемкость считается путем суммирования затрат труда по всем операциям, в данном случае, при разработке ПП. Если известны по опыту либо заданы по нормативам затраты труда на соответствующие этапы создания программного продукта, то трудоемкость разработки ПП можно определить по формуле:

, (4.1)

где - затраты труда на подготовку описания задачи, исследование алгоритма решения задачи;

- затраты труда на разработку алгоритма решения задачи; - затраты труда на составление программы по готовой схеме; - затраты труда на отладку программы на ЭВМ; - затраты труда на подготовку документации.

Составляющие затрат труда можно определить через условное число операторов в разрабатываемом ПП, которые необходимо написать программисту в процессе работы над задачей с учетом возможных уточнений в постановке задачи и совершенствования алгоритма.

Условное число операторов в программе () определяется по формуле:

, (4.2)

где - предполагаемое число операторов; с - коэффициент сложности программы, характеризующий относительную сложность задачи разрабатываемого ПП по отношению к так называемой типовой задаче, сложность которой принята равной единице; р - коэффициент коррекции программы в ходе ее разработки, характеризующий увеличение объема работ за счет внесения изменений в алгоритм либо в программу решения задачи по результатам уточнения ее постановок и описания, изменения состава и структуры информации, а также уточнений, вносимых разработчиком для улучшения качества самой программы без изменения постановки задачи. Значение коэффициента находится в пределах 1,15 - 1,5. Коэффициент сложности программы с=1,5.

Для рассматриваемой разработки

Q_ус=50*1,5*(1+1,2)=165, t_и= 165*1,5/(80*0,8) = 4 чел. ч.,

t_a=165/(20*0,8)= 10 чел. ч., t_n=165/(25*0,8)= 8 чел. ч.,

t_от=(165/(4*0,8))+(165/(4*0,8)*1,5)= 129 чел. ч.,

t_д=165/(15*0,8)+0,75*(165/(15*0,8))= 24 чел. ч.

T_пп=4+10+8+129+24=166 чел. ч.= 22 чел. дн.

Распределение трудоемкости по этапам разработки и определение состава исполнителей.

Трудоемкость каждого этапа разработки () определяется по формуле:

, (4.3)

где - полная трудоемкость разработки ПП, чел.-мес.; - удельный вес трудоемкости I - го этапа в общей трудоемкости темы, к-т.

На основании рассчитанной трудоемкости соответствующих этапов определяется уточненная общая трудоемкость разработки ПП () по формуле:

. (4.4)

Результаты расчетов трудоемкости заносятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Расчет общей трудоемкости разработки ПП

Наименование этапов	Удельный вес, к-т	Трудоемкость, чел.-мес. (чел.-день)
Техническое задание	0,09	166*0,09*0,7=10,5
Эскизный проект	0,07	166*0,07*0,7=8
Технический проект	0,07	166*0,07*0,7=8
Рабочий проект	0,61	166*0,61*0,7=71
Внедрение	0,16	166*0,16*0,7=18,5
Всего	1	116 чел.-ч

4.2 Расчет числа исполнителей

Среднее число исполнителей (), участвующих в разработке ПП, рассчитывается по формуле 4.5 или 4.6 в зависимости от модели, используемой для определения трудоемкости ПП.

, (4.5)

где - полная трудоемкость разработки ПП, чел.-мес.; Р - продолжительность разработки, мес.

В случае оценки трудоемкости по типовым этапам - численность исполнителей определяется по формуле:

, (4.6)

где - полезный (действительный) фонд времени одного работающего в месяц, дн.; Д - директивный срок выполнения разработки, мес.

, (4.7)

где - номинальный (табельный) месячный фонд времени одного работника, дн. (= 22 дн.); - продолжительность смены, час. (= 8 час); - количество смен, (=1); - запланированные потери рабочего времени, к-т (=0,05).

Для рассматриваемого случая соответствуют следующий результат:

=22*8*1*(1-0,05)=167 чел. -ч. =983/(167*5)=1 чел.

Распределение исполнителей темы по профессиям и работам производится экспертно исходя из содержания разработки и обеспечения полной загрузки исполнителей.

Данные о составе исполнителей заносятся в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Состав исполнителей разработки ПП

Профессия исполнителя	Количество, чел.	Месячный оклад, руб.	Заработная плата за период разработки ПП, руб.
Программист	1	15000	15000

4.3 Расчет сметной стоимости и договорной цены разработки ПП

Цена на научно-техническую продукцию устанавливается на этапе технического задания до начала разработки. При этом она должна соответствовать ряду требований: возмещать издержки, регулировать спрос и предложение такого вида продукции, заинтересовывать разработчика и заказчика в более эффективных разработках. В основе договорной цены заложена сметная стоимость разработки, определяемая в калькуляционном разрезе и включающая в себя группу статей затрат, представленных в ниже.

1. Материала и покупные изделия (расчет выполняется в таблице 4.3). Стоимость всех материальных ресурсов (магнитных лент, дисков, дискет, бумаги, картриджей и пр.). по нормам расхода материалов методом прямого счета:

,

где - норма расхода материала на разработку ПП, шт.; - цена единицы j-го материала, р.; j=1 … j - виды материалов, необходимые для разработки ПП; - норма транспортных расходов, (10-15%).

2. Специальное оборудование для научных экспериментальных работ (расчет выполняется в таблице 4.3). Затраты на приобретение и установку оборудования для автоматизации разработки ПП, в том числе стоимость машинного времени работы на ЭВМ, принтерах, сканерах и пр.

,

где

- стоимость часа эксплуатации n-го вида оборудования;

- количество отработанных часов n-ым оборудованием, час; n-1 … N - виды используемого спецоборудования:

;

- стоимость обслуживания n-го вида оборудования, руб. час; - амортизационные отчисления с n-го вида оборудования, руб. час; - затраты на электроэнергию, расходуемую n-ым видом оборудования, руб. час. Количество отработанных часов оборудованием n-го вида () определяется экспертно исходя из рассчитанной продолжительности разработки ПП:

,

где P - продолжительность разработки, мес.; D - количество дней использования оборудования в месяце, дн.; - количество часов использования оборудования в день, час.

3. Основная заработная плата исполнителей. Заработная плата исполнителей, занятых разработкой ПП. Основная заработная плата рассчитывается для каждого исполнителя исходя из его месячного оклада и срока разработки ПП:

,

где - месячный оклад j-го работника; р - продолжительность разработки, мес.; - количество работников, принимающих участие в разработке ПП; j = 1 - должности исполнителей, участвующих в создании ПП.

4. Дополнительная заработная плата исполнителей. Оплата очередных и дополнительных отпусков и пр.

,

где - норматив дополнительной заработной платы (=15-20%).

5. Отчисления на социальные нужды. Отчисления от заработной платы единого социального налога.

,

где - норматив отчислений на социальные нужды (используется норматив, действующий в ПФ на дату плановых расчетов) (Н=26,2%).

6. Научные и производственные командировки. Включаются все затраты на командировки: проездные, суточные, проживание.

7. Контрагентские расходы. Стоимость работ и услуг, выполняемых сторонними организациями для данной разработки.

8. Накладные расходы. Общехозяйственные расходы организации на производство, управление и обслуживание.

,

где - норматив накладных расходов, % (=120-150%).

9. Сметная стоимость разработки. Нижний предел цены, обеспечивающий возмещение затрат разработчика.

10. Нормативная прибыль. Величина прибыли, устанавливается по нормативу.

,

где - сметная стоимость разработки, руб.; - норматив рентабельности, % (=10-25%).

11. Договорная цена на разработку ПП.

,

где - нормативная прибыль, руб.

12. Договорная цена разработки ПП с учетом НДС. В стоимость разработки ПП включается величина налога на добавленную стоимость.

,

где - ставка налога на добавленную стоимость, % (используется норматив, действующий в РФ на дату плановых расчетов), 18%.

Таблица 4.3 - Расчет затрат за материалы и покупные изделия

Наименование материала	Цена за единицу, руб.	Норма расхода, шт.	Стоимость, руб.
1. Учебник по PHP 2. Учебник по HTML 3. Бумага 4. Картридж (черный цвет) 5. Диск CD	234 256 100 70 10	1 1 1 1 1	234 256 100 70 10
Итого	670	5	670
Транспортно-заготовительные расходы	-	-	120
Всего	670	5	790



Таблица 4.4 - Расчет затрат на эксплуатацию оборудования

Показатель	Значения по видам оборудования
	ЭВМ	Принтер
1. Месячный оклад обслуживающего персонала, руб./мес.	14000	1000
2. Количество рабочих дней обслуживающего персонала в месяц, дн.	22	22
3. Количество часов работы обслуживающего персонала в день, час.	8	1
4. Количество единиц обслуживаемого оборудования, ед.	1	1
Стоимость обслуживания оборудования, руб.	14000/(22*8*1)=80	1000/(22*1*1)=45
5. Балансовая стоимость единицы оборудования, руб.	15000	2000
6. Нормативный срок эксплуатации оборудования, лет	4	3
7. Количество рабочих дней в году, дн.	254	254
8. Количество часов работы оборудования в день, час	8	1
Амортизационные отчисления с оборудования, руб.	15000/(4*254*8)=2	2000/(3*254*1)=3
9. Мощность оборудования, кВт	2	2
10. Стоимость электроэнергии, руб./кВт-час	2,50	2,50
Затраты на электроэнергию, руб.	2*2,50=5	2*2,50=5
Итого стоимость часа эксплуатации оборудования, руб.	80+2+5=87	45+5+5=55
Количество отработанных оборудованием часов, час.	4*22*8=704	4*22*1=88
Количество единиц эксплуатируемого оборудования, шт.	1	1
Итого затраты на эксплуатацию оборудования, руб. (по видам оборудования)	87*704=61248	55*88=4840
Всего затраты на эксплуатацию спецоборудования, руб.	61248+4840=66088

Таблица 4.5 - Расчет сметной стоимости и договорной цены разработки ПП

Наименование статей затрат	Сумма, руб.
1. Материалы и покупные изделия	790 (см. таблица 4.3.1)
2. Специальное оборудование для научных и экспериментальных работ	66088 (см. таблица 4.3.2)
3. Основная заработная плата исполнителей	15000*1=15000
4. Дополнительная заработная плата исполнителей	15000*0,15=2250
5. Отчисления на социальные нужды	(15000+2250)*0,262=4520
6. Научные и производственные командировки	-
7. Контрагентские расходы	-
8. Накладные расходы	15000*120/100=18000
9. Сметная стоимость разработки ПП	790+66088+15000+18000=99878
10. Нормативная прибыль	99878*25/100=24970
11. Договорная цена разработки ПП	99878+24970=124848
12. Договорная цена разработки ПП с учетом НДС	124848*0.18=22473

4.4 Оценка годовых эксплуатационных издержек потребителя ПП

С целью всестороннего обоснования необходимости разработки ПП провели сравнительную характеристику организационно-экономических условий эксплуатации базового ПП и нового ПП. Предварительно устанавливается перечень текущих расходов потребителя, которые непосредственное связаны с эксплуатацией разрабатываемого ПП. Результаты расчета годовых эксплуатационных издержек потребителя представлены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Расчет годовых эксплуатационных издержек потребителя ПП

Наименование расходов	Сумма, руб.
	Базовый ПП	Новый ПП
1) затраты на оплату труда работников, занятых подготовкой и обработкой информации с использованием программного продукта	20000*12/(254*8)* 1*1000*1=118110	15000*12/(254*8)*1* 1000*1=88583
2) затраты на оплату труда программистов, использующих ПП как средство автоматизации программирования	600*(100000/100)= 600000	400*(10000/20)= 200000
3) затраты на оплату машинного времени	0.05*100000*100= 500000	0.05*10000*87= 43500
4) затраты на материалы	5*100000=500000	5*10000=50000
Всего	1718110	382083



4.5 Анализ экономических параметров ПП

Анализу подвергается набор экономических (стоимостных) параметров ПП, характеризующих его основные экономические свойства или, иными словами, затраты покупателя на приобретение и использование ПП на протяжении всего срока эксплуатации. В совокупности эти расходы составляют цену потребления. Цена потребления () представляет собой затраты покупателя на приобретение, доработку, а также эксплуатацию анализируемого ПП на протяжении нормативного периода эксплуатации:

, (4.8)

где - цена реализации ПП (копии ПП) - это цена приобретения ПП покупателем, руб.;

- годовые эксплутационные издержки потребителя, руб.;

- годовые расходы на страхование ПП, руб. определяется в процентах от продажной цены ПП;

- годовые налоговые платежи, руб. определяется в процентах от продажной цены ПП по нормативу, действующему на момент выполнения работы;

- нормативный срок эксплуатации ПП, лет;

- расходы на доработку ПП и приведение его в работоспособное состояние, руб. включают в себя затраты на оплату труда сотрудников, принимающих участие в доработке программы с учетом накладных расходов и затраты на эксплуатацию машинного времени. Определяется по формуле:

, (4.9)

где - среднемесячная заработная плата программиста, руб.; - количество рабочих дней в месяц, дн.; - продолжительность доработки ПП, дн.; - коэффициент накладных расходов; n - количество программистов, принимающих участие в доработке ПП, чел.; - стоимость часа эксплуатации оборудования, руб.

Результаты расчета представлены в таблице 4.7. По результатам необходимо сделать вывод о соотношение цены потребления базового и нового ПП.

Таблица 4.7

Расчет цены потребления ПП

Наименование расходов	Сумма, руб.
	Базовый ПП	Новый ПП
1. Цена реализации ПП	80000	66088 (см. таблица 4.3.2)
2. Расходы на доработку ПП	(20000/22)*21*1.25*1 +100*21=25963	(15000/22)*20*1.25*1 +87*20=5149
3. Эксплутационные издержки потребителя за весь период эксплуатации ПП	1718110 (см. таблица 4.4.1)	382083 (см. таблица 4.4.1)
4. Страховые платежи за весь период эксплуатации ПП	80000*0.1=8000	66088*0.1=6609
5. Налоговые платежи за весь период эксплуатации ПП	80000*0.18=14400	66088*0.18=11896
Цена потребления	1846473	471825

В ходе анализа рассчитывается коэффициент цены потребления () по формуле:

, (4.10)

где

, - цена потребления соответственно разрабатываемого и базового ПП.

=471825/1846473=0.26. Экономические параметры разработанного ПП лучше, чем у базового, так как <1.

4.6 Формирование рыночной цены нового ПП

Расчет полезного эффекта от применения нового ПП

Полезный эффект () нового ПП в эксплуатации представляет стоимостную оценку его потребительских свойств, оказывающих влияние на показатели производительности, технической прогрессивности, надежности и долговечности ПП. Величина полезного эффекта рассчитывается по формуле:

, (4.11)

где - коэффициент роста производительности нового ПП по сравнению с базовым; - коэффициент учета изменения срока службы нового ПП по сравнению с базовым; - изменение текущих эксплутационных издержек потребителя при использовании им нового ПП взамен базового, руб.; - изменение сопутствующих капитальных вложений потребителя за срок эксплуатации ПП при использовании им нового ПП взамен базового, руб.

=0,5, =((1/3)+0.15)/(1/3+0.3))=0.76, =(1846473-471825)/0.63=2181980 р., =(0,3*(1846473-471825))/0.63=654594 р., =80000*(0,5+0,76-1)+ 2181980+654594=2857374 р.

Сопутствующие капиталовложения представляют собой сумму единовременных затрат в основные и оборотные фонды, без которых невозможна эксплуатация новых изделий. К таким затратам могут быть отнесены:

· Затраты пользователя на приобретение ПП, осуществляемые пользователем через механизм цен и хоздоговорных отношений, включая оплату услуг по сопровождению;

· Затраты пользователя на привязку и освоение ПП;

· Затраты пользователя на доукомплектование дополнительными техническими средствами (дополнительные капвложения, связанные с внедрением нового ПП);

· Затраты пользователя на пополнение оборотных фондов, связанных с созданием и использованием ПП.

Установление верхнего и нижнего предела цены программного продукта

На уровень цены новой продукции оказывает влияние ряд факторов, среди которых: цена товаров-конкурентов, технический уровень нового изделия, стратегия ценообразования, потенциальный спрос на продукцию со стороны потребителей и др. Высокая цена ПП потенциально способствует большим доходам разработчика, но сокращает круг потребителей. И наоборот, низкая цена привлекает внимание потребителей, но малоприбыльна для разработчика. Задача заключается в установлении такой цены на новый ПП, которая бы удовлетворила и разработчиков и потребителей с учетом цен товаров-конкурентов.

Для установления оптимального уровня цены на новую продукцию необходимо рассчитать "верхний" ее предел, формируемый эксплутационными характеристиками ПП и "нижний" предел, образуемый затратами на изготовление ПП. Внутри этих границ существует "поле игры", в пределах которого следует выбрать рациональную комбинацию между ценой и рядом факторов.

Нижний предел - это минимально возможная цена на продукцию, способствующая росту спроса на нее. Нижний предел цен () соответствует либо полным издержкам на создание ПП, либо сумме полной себестоимости и прибыли (из расчета минимально приемлемой для разработчика рентабельности).

В случае, если разрабатываемый ПП реализуется в единственном экземпляре, нижним пределом цены может считаться сметная стоимость разработки (либо договорная цена).

Верхний предел цены - это максимально возможная цена на продукцию, которая с одной стороны, побуждает производителя выпускать данную продукцию, с другой стороны, препятствует спросу на нее. Верхний предел отражает стоимостную оценку улучшения потребительских свойств ПП, при котором обеспечивается снижение текущих издержек покупателя в условиях эксплуатации. Эта цена называется лимитной ():

, (4.12)

где - продажная цена базового ПП, скорректированная на коэффициент удешевления (0,9), характеризующий моральное старение базового ПП, руб.; - коэффициент учета полезного эффекта в цене нового ПП, =0,7; - полезный эффект от применения нового ПП, руб.

В результате верхний предел равен =80000*0,9+66088*0,7=118262р. Так как верхний предел значительно больше нижнего, то при росте издержек разработчика, снижение цены на товар незначительно.

Корректировка цены разрабатываемого ПП в соответствии с его технической прогрессивностью

Цена безразличия - это цена на новый ПП, при которой потребителю будет безразлично, какое изделие приобретать: новый ПП или товар-конкурент (базовый ПП). Разница между "ценой безразличия" и первоначально установленной ценой на разрабатываемый ПП, обусловленная улучшением технических характеристик этого ПП по сравнению с конкурентом, называется обоснованной надбавкой к цене нового изделия. Разница между "ценой безразличия" и первоначально установленной ценой на разрабатываемый ПП обусловленная тем, что технические характеристики нового ПП хуже, чем у конкурента, называется обоснованной скидкой к цене нового ПП.

Оптимальный уровень рыночной цены на разрабатываемый ПП должен быть установлен между верхним и нижним пределами цены с учетом "цены безразличия" и в соответствии с принятой на предприятии стратегией ценообразования.

4.7 Оценка экономической эффективности ПП

Если внедрение ПП ведет к высвобождению численности (реальному или условному), то экономию вследствие этого можно исчислить по формуле:

, (4.13)

где - условно-годовая экономия по фонду заработной платы и связанных с ней социальных отчислений;

- реальное или условное высвобождение численности работающих; - среднегодовая заработная плата после внедрения ПП;

- индекс, учитывающий социальные отчисления от заработной платы.

Годовой экономический эффект от использования ПП определяется по формуле:

, (4.14)

где - годовой объем выполняемых с помощью нового ПП работ (функций), ед.; , - приведенные затраты на единицу работ (функций), выполняемых с помощью базового и нового ПП, руб.

Годовой экономический эффект Э = (185 - (47 + 0,3 * 47)) * 10000 = 1млн.239тыс. р.

Рассчитываются по формуле:

, (4.15)

где - текущие эксплутационные затраты потребителя, приходящиеся на единицу работ (функций), производимых ПП, руб.;

- удельные капитальные вложения, связанные с использованием ПП, руб.

; - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, =0,15.

Расчетный коэффициент экономической эффективности

показывает величину годовой экономии эксплутационных издержек потребителя

(И), образующуюся в результате применения нового ПП, приходящуюся на 1 рубль единовременных капитальных вложений:

, (4.16)

где К - сопутствующие капитальные вложения потребителя за срок эксплуатации нового ПП, руб.



, (4.17)

где и - эксплутационные издержки потребителя, приходящиеся на единицу работ (функций) ПП при эксплуатации соответственно базового и нового ПП, руб.

Значение расчетного коэффициента эффективности капвложений сопоставляется с нормативным значением коэффициента эффективности капвложений в мероприятия по внедрению ПП - Е_н.

Расчетный срок окупаемости капвложений определяется как величина, обратная расчетному коэффициенту эффективности:

. (4.18)

При эффективном использовании капвложений расчетный срок окупаемости () меньше нормативного срока окупаемости (Т_н).

. (4.19)

=382083/1718110=0.2 лет, Т_н=471825/1239000=0.4 года, так как < Т_н, значит эффективное внедрение разработки.

Ранее рассчитанные показатели внесли в таблицу 4.8, проанализировали ее и сделали окончательные выводы о перспективах разработки, реализации и эксплуатации нового ПП по совокупности показателей.



Таблица 4.8 - Технико-экономические показатели разработки и эксплуатации ПП

Показатели	Значение
	Базовый ПП	Новый ПП	Разница
1. Цена реализации ПП, руб.	80000	66088 (см. таблица 4.3.2)	13912
2. Годовые эксплутационные издержки потребителя, руб.	1718110 (см. таблица 4.4.2)	382083 (см. таблица 4.4.2)	1336027
3. Цена потребления, руб.	1846473 (см. таблица 4.5.1)	471825 (см. таблица 4.5.1)	1374648
4. Лимитная цена, руб.	-	118262	-
5. Оптимальная рыночная цена, руб.	-	80000+(-13912-8000)= 58088	-
6. Полезный эффект, руб.	-	2857374	-
7. Годовой экономический эффект, руб.	-	1239000	-
8. Расчетная экономическая эффективность, к-т	-	0.2	-
9. Расчетный срок окупаемости капвложений, лет	-	0.4	-

По значениям из таблицы можно сказать, что цена реализации нового программного продукта ниже базового ПП, годовые эксплутационные издержки потребителя так же ниже базового ПП, цена потребителя для нового ПП ниже, чем у базового продукта, новый программный продукт конкурентоспособен, так как небольшой годовой экономический эффект нового программного п и срок окупаемости нового ПП составляет три месяца.

5. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

5.1 Потенциально опасные и вредные производственные факторы

В данном разделе дипломного проекта освещаются основные вопросы техники безопасности и экологии труда. В качестве примера оптимального рабочего места работника приводится анализ характеристик помещения и расчет искусственного освещения на примере отдела информационных технологий офиса.

Имеющийся в настоящее время комплекс разработанных организационных мероприятий и технических средств защиты, накопленный опыт работы ряда организаций показывает, что имеется возможность добиться значительно бо...