Программа для системы управления мебельным производством

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Харківський національний університет радіоелектроніки

Факультет комп'ютерних наук

Кафедра програмної інженерії

ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ

пояснювальна записка

ГЮІК 8080403.3 ПЗ

ПРОГРАМА ДЛЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ МЕБЛЕВИМ ВИРОБНИЦТВОМ

Студент гр. ІПЗc-11-2 Нечпай І.О.

Керівник проекту, проф. Черепахин В.М.

Зав. кафедри, проф. Дудар З.В.

2012 р.

Харківський національний університет радіоелектроніки

Факультет комп'ютерних наук Кафедра програмної інженерії

Спеціальність програмна інженерія

ЗАВДАННЯ

НА ДИПЛОМНИЙ ПРОЕКТ СТУДЕНТОВІ

Нечпай Інні Олександрівні

Тема проекту «Програма для системи керування меблевим виробництвом» затверджена наказом 2011 р.

Термін здачі студентом закінченого проекту 2012 р.

Вихідні дані до проекту: Розробити програму для системи керування меблевим виробництвом. Програма повинна являти собою проект із виконуваним модулем без інсталяційних засобів, займати декілька Мбайт, мати віконний інтерфейс, заповнену сховану для користувачів базу даних. Для розробки програми використовувати методології й технології проектування ПЗ, моделі даних і БД, систему візуального програмування Borland C++ Builder 6.0.

Зміст пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити) мета роботи, аналіз проблемної області і постановка задачі, опис об'єктних моделей, використовувані методи та алгоритми, опис розробленої програмної системи, захист інформації, аналіз можливих застосувань.

Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов'язкових креслень) титульний лист презентації, аналіз предметної області, мета проекту, актуальність розробки, постановка задачі, фізична ДПД між постачальником і підприємством, схема інформаційних потоків, діаграма потоків даних, ER-діаграма предметної області, схема бази даних, алгоритм обчислення залишку по товарі, фрагмент кода программы, інтерфейс програми, розділ «Постачальники», графік досягнення беззбитковості, таблиця доходів і витрат, висновки.



Реферат

Пояснювальна записка: сторінок, 18 рисунків, 10 таблиць, 21 джерело, 5 додатків.

Об'єкт дослідження - процес автоматизації системи керування меблевим виробництвом.

Методи дослідження - методології й технології проектування ПЗ, моделі даних і БД, система візуального програмування Borland C++ Builder 6.0.

Мета дипломного проекту - розробка програмного забезпечення автоматизованої системи керування меблевим виробництвом.

У дипломному проекті розроблено: структурна схема системи, структура бази даних, алгоритм роботи та програмне забезпечення.

ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ, ІНФОРМАЦІЙНИЙ ПОТІК, СИСТЕМА КЕРУВАННЯ БАЗОЮ ДАНИХ, ІНФОРМАЦІЙНА СИСТЕМА



Abstract

Object of research is the process of automation of a control system by furniture manufacture.

Research methods is the methodology and technology of designing ON, models of data and a DB, system of visual programming Borland C ++ Builder 6.0.

The purpose of the degree project is the working out of the software of the automated control system by furniture manufacture.

In the degree project it is developed: the system block diagramme, database structure, algorithm of work and the software.

DECISION-MAKING, INFORMATION STREAM, CONTROL SYSTEM OF THE DATABASE, INFORMATION SYSTEM

Содержание

Введение

1. Анализ предметной области и постановка задачи

1.1 Анализ работы малого предприятия

1.2 Выбор логической и концептуальной моделей данных

1.3 Методологии и технологии проектирования

1.4 Постановка задачи

2. Перечень требований к программной системе

2.1 Общие требования к разработанному программному продукту

2.2 Требования к модели данных

2.3 Алгоритмизация автоматизированной системы управления мебельным производством

3. Описание принятых проектных решений

3.1 Определение основных информационных потоков для проектирования модели данных

3.2 Проектирование модели данных

3.3 Разработка концептуальной модели

3.4 Построение модели данных на основе диаграмм ER-типа

3.5 Построение логической и физической модели

3.6 Алгоритмизация автоматизированной системы управления мебельным производством

4. Описание разработанной программной системы

4.1 Выбор программных и аппаратных средств для реализации системы

4.2 Структура автоматизированной системы

4.3 Руководство пользователя

5. Анализ опытной эксплуатации и возможных приложений

Выводы

Перечень ссылок

Приложения

Введение

В современных условиях важнейшую роль в любом бизнесе приобретает информационное обеспечение, состоящее в сборе и переработке информации, необходимой для принятия обоснованных управленческих решений.

Мы живем в то время, когда информация уже давно рассматривается не только как вид стратегического ресурса, но и как факт общественного развития. Вот почему информация давно стала коммерческой категорией.

Тенденция развития общества связаны с переходом от ручной обработки данных к автоматизированной, и средством реализации этих тенденций является внедрение современных информационных технологий.

Управленческая внутрифирменная информационная система (ИС) представляет собой совокупность информационных процессов, для удовлетворения потребности в информации разных уровней принятия решений для управления мебельным бизнесом. ИС состоит из компонентов обработки информации, внутренних и внешних каналов передачи.

Управленческие ИС последовательно реализуют принципы единства информационного процесса, информации и организации путем применения технических средств сбора, накопления, обработки и передачи информации в сочетании с использованием аналитических методов математической статистики и моделей прогнозно-аналитических расчетов [1].

В производственно-хозяйственном подразделении предприятия обеспечивается обобщение информации “снизу вверх”, а также конкретизация информации “сверху вниз”.

Повышение эффективности использования ИС достигается путем сквозного построения и совместимости ИС, что позволяет устранить дублирование и обеспечить многократное использование информации, установить определенные интеграционные связи, ограничить количество показателей, уменьшить объем информационных потоков, повысить степень использования информации. Информационное обеспечение предполагает: распространение информации, т.е. предоставление пользователям информации, необходимой для решения научно-производственных задач; создание наиболее благоприятных условий для распространения информации, т.е. проведение административно-организационных, научно-исследовательских и производственных мероприятий, обеспечивающих ее эффективное распространение.

Информация, и, особенно, ее автоматизированная обработка, является важным фактором повышения эффективности производства [2].

Важную роль в исполнении информации играют способы ее регистрации, обработки, накопления и передачи; систематизированное хранение информации и выдача ее в требуемой форме; производство новой числовой, графической и иной информации.

Так как происходит постоянный приток большого количества данных, то возникает вопрос: как хранить различные данные, как обрабатывать и как изменять необходимую информацию. Определение структуры данных, выбор метода организации и доступа к данным - одна из основных задач информационного обеспечения.

Выходом из создавшейся ситуации является создание баз данных (БД). В течении десятилетия исследователи систем БД изучали способы интеграции объектных технологий БД с тем, чтобы поднять уровень абстракции для моделирования информации о предметной области, а также уменьшить несоответствие между системами типов в БД и в современных языках программирования [3].

Необходимо отметить, что в настоящее время идет разработка совершенного нового класса систем БД (объектно-ориентированных БД), создание объектно- ориентированного программного обеспечения (ПО) промежуточного слоя для обеспечения объектного уровня программирования над реляционными системами БД и расширение самих реляционных систем БД [4].

Обеспечение удобного и эффективного доступа пользователей и приложений к содержимому БД осуществляется с помощью систем управления базами данных (СУБД). СУБД обеспечивает поддержку целостности данных в БД, производит обработку запросов и управление над БД, осуществляет восстановление данных после сбоев, выдает клиенту различные сообщения, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа, имеют средства коллективного доступа к информации и т.д.

На любом предприятии, которое занимается покупкой, производством и продажей различных материалов или товаров требуется автоматизация работ по учёту, то необходимо производить учет поступающей продукции, учет реализованного товара, учет поставщиков и заказчиков, а так же осуществлять контроль за другими видами работ, которые связаны с покупкой закупаемой продукции, производством различных товаров и продажей.

Совсем недавно контроль и учет всей необходимой информации о поставщиках, заказчиках, материалах велся в специальных журналах. Работники должны были обрабатывать информацию и вести документацию вручную, а в конце рабочего дня подводить итоги за день.

Управление программным проектом связано с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний ПО, обучение персонала и т.п.

Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и тестирования ПО. Верификация - это процесс определения того, отвечает ли текущее состояние разработки, достигнутое на данном этапе, требованиям этого этапа. Проверка позволяет оценить соответствие параметров разработки с исходными требованиями. Проверка частично совпадает с тестированием, которое связано с идентификацией различий между действительными и ожидаемыми результатами и оценкой соответствия характеристик ПО исходным требованиям. В процессе реализации проекта важное место занимают вопросы идентификации, описания и контроля конфигурации отдельных компонентов и всей системы в целом [5]. мебельный информация договор заказ

Целью данного программного продукта является обеспечение хранения и учета информации по: договорам, по поставщикам/заказчикам мебельного производства, а также заказам, счетам, товарам, что дает не только удобства в работе, но и сокращение временных затрат, выполнение ряда различных запросов, в том числе и различных сортировок.

Таким образом, разрабатываемый программный продукт должен найти широкое применение в предприятиях, которые закупают, производят и продают различные материалы или товары.

В разделе «Бизнес-план» диплома нужно разработать элементы бизнес-плана производства и реализации программного продукта, оценить рынок сбыта данного ПП, спрогнозировать объем продаж за 3 года. Также необходимо провести оценку конкурентоспособности системы, определить цену данного ПП, разработать рекламную кампанию по продвижению системы на рынок и построить график достижения безубыточности.

В разделе «Безопасность жизни и деятельности человека» нужно провести анализ условий работы, производственной санитарии и техники безопасности, а также пожарной безопасности. В ходе работы необходимо сделать расчет звукопоглощения.

1. Анализ предметной области и постановка задачи

1.1 Анализ работы малого предприятия

Не секрет, что неавтоматизированный труд сейчас рассматривается как пережиток прошлого и люди хотят облегчить свою жизнь за счет применения техники. Это наблюдается повсюду и на всех уровнях жизни. То ли это касается одного человека, то ли больших производственных предприятий. Автоматизация управленческого труда значительно повысит его эффективность, представляя менеджеру нужную информацию в нужное время. Что позволит вовремя принять правильное решение.

Полноценная автоматизация поддержки принятия решений и учета товаров невозможна без создания информационной системы, представляющей собой совокупность информационных процессов, автоматизирующих потребности в информации по принятию решений на разных уровнях управленческой иерархии.

Вся деятельность предприятий базируется на Законах Украины «О предпринимательской деятельности в Украине» [6], «О налогообложении», «О законе на добавленную стоимость» и т.д. Вот почему и разрабатываемая система должна учитывать особенности национального законодательства. Сфера деятельности малого предприятия - мебельный бизнес: изготовление и продажа мебели различного назначения.

Работа предприятия заключается в следующем. Коммерческий директор управляет и осуществляет контроль над всеми операциями связанными с деятельностью предприятия. В этом ему помогает менеджер по продаже, отдел бухгалтерии (бухгалтер, кассир), кладовщик, секретарь.

Малое предприятие, в лице коммерческого директора, заключает договора на поставку товаров, необходимых для производства мебели, с фирмами-поставщиками. В договорах оговариваются сроки поставки, а также вид, цена и количество товара. Указываются реквизиты предприятия (наименование, идентификационный код, счет в банке, МФО банка, наименование банка). Договор заключается в двух экземплярах. Один остается у поставщика, а второй на предприятии. Секретарь на основании договора формируют информацию по поставщикам, так же содержится папка договоров. На основании договора поставщику, для получения фактического количества товара, предоставляется заказ на товар. На основании договора и заказа поставщиком выписывается счет-фактура для оплаты за товар. Происходит движение денег с расчетного счета на расчетный счет фирмы-поставщика.

Перечисления осуществляет банк, на основе платежного поручения, оформляя необходимые документы. В платежном поручении ставится отметка банка (наименование, число, МФО). После предоплаты и оформления сопроводительных документов товар поставляется предприятию.

Прием товара на склад осуществляется кладовщиком, на основе сопроводительных документов: товарной накладной, счета-фактуры, установочных ярлыков, описи; сопроводительных документов удостоверяющих качество. Составляется приходная накладная или Акт о приемке кладовщиком. Заполняется карточка - формуляр о товаре, в которой указаны следующие атрибуты: наименование товара, код товара, производитель, сорт (категория), единица измерения. Имеется разлинеянная область подсчета товара: дата, количество, которая отражает реально полученное количество товара на склад, а в журнале регистрации прихода товара указывается реальное количество товара находящееся на складе. Атрибуты: № прих. накладной, дата, номер товарной накладной, от кого (имя организации). Кладовщик является материально ответственным лицом.

Затем приходной ордер, счет-фактура передаются в бугалтерию для оприходывания товара в стоимостной категории. Так же прилагается выписка “Информация о платеже”, подтверждение о проплате поставщику.

Оприходование товара ведется в журнале реестра товара, в котором осуществляется учет движения и количество товаров, находящихся на складе предприятия. Заполняется формуляр номенклатура-ценник. Также бухгалтерией ведется журнал учета движения денег по предприятию. Его сущность заключается в учете финансовых опреаций, а именно перечисление (движение) денег.

Реализацией готовой мебели занимается менеджер по продаже, который сотрудничает со старыми клиентами и ищет новых, подготавливает документы для отгрузки товара, формирует информацию по заказчикам, ведет журнал регистрации заказов, где фиксируется поданная заявка-заказ.

Основанием для подготовки товара к продаже, является заявка-заказ. При поступлении заявки, предприятие предоставляет заказчику данные о возможном количестве товара (мебели), который подлежит реализации (обычно осуществляется по телефону). Основанием служит журнал учета товара. Если заказчика устраивают предлагаемые условия: цена, качество, сроки оплаты, то оформляются документы для продажи.

Фирма-заказчик перечисляет деньги со своего расчетного счета на расчетный счет предприятия. Основанием служит платежное поручение. Перечисление осуществляет банк. Заказчику выдается уведомление об оплате.

Оплата товара может осуществляться через кассу предприятия, “наличными”, если сумма товара не превышает 3000 грн. Бухгалтерией выписывается приходный кассовый ордер, форма № КО1. На основании накладной на товар (ТТН), счета-фактуры, кладовщик отпускает товар. При этом составляется расходная накладная, которая фиксируется в журнале отгрузки товарной продукции.

После произведенных финансовых операций заказчик получает товарную продукцию и сопроводительные документы к нему. На основании расходной накладной и копии счета-фактуры, бухгалтерия производит списание товара. При этом ведутся записи по движению товара - в журнале реестра товара. В конце рабочей недели составляется отчет бухгалтерией и складом о приходованном и отгруженном товаре. Если есть разногласия, то изучаются документы и ищутся причины несоответствия.

В настоящее время большая доля активности мебельной фирмы: учет поставленных материалов и фурнитуры, готовой мебели на складах, учет остатков товаров, учет поставщиков и покупателей, выписка сопровождающих необходимых документов происходит с помощью простой системы обработки или вручную.

Коммерческий директор работает с электоронными таблицами Microsoft Excel, помечая для себя заметки о дальнейшей деятельности предприятия на основе составленной документации. Все эти операции разрознены.

В настоящее время наблюдается расширение рынка. Поэтому возникла необходимость автоматизации этих работ и создания автоматизированной системы поддержки принятия решений и учета товаров для оперативного принятия решения.

Предполагается, что автоматизация позволит:

- сократить временные и трудовые затраты:

при закупке материалов и фурнитуры;

при продаже готовой мебели;

при выписке документов;

поднять производительность труда;

принимать правильные решения за счет получения оперативных данных;

достичь высокого уровня обслуживания.

Основное направление разрабатываемой системы - эффективное управление процессом принятия решений для управления торговыми операциями, для достижения хороших экономических показателей предприятия в целом:

операции с товарной продукцией: прием/отгрузка со склада, учет;

финансовые операции: оформление счет-фактуры, оформление платежного поручения для оплаты через банк, принятия денег в кассу, регистрация движения перечислений, составление отчетной ведомости о движении товарной продукции, оформление документации оприходования и отгрузки товара;

операции с заказниками: принятие и регистрация заказов, выписка платежного требования, обсуждение с заказчиком о предмете поставки, выписка документов на отгрузку;

операции с поставщиками: заключить договор на поставку товара, оплата по платежному поручению за товар( перечисление денег на счет поставщика ), оформление документацию на отгрузку товара.

1.2 Выбор логической и концептуальной моделей данных

Поскольку предполагается, что программный продукт должен будет обрабатывать и хранить большой объем данных, то целесообразно хранить эту информацию определенным образом в БД. Задача БД заключается в хранении всех данных для некоторой организации в одном месте, учитывая и заведомо исключать их избыточность [5]. В хорошо спроектированной базе данных исключается избыточность данных, вероятность сохранения противоречивых данных сводится к минимуму. Тогда разрабатываемый программный продукт можно отнести к классу систем управления базами данных (СУБД). Любая СУБД основывается на определенной модели данных.

Согласно организации хранения данных рассмотрим следующие модели данных. Сетевая модель данных является, в простом понимании, моделью объектов-связей, где допускаются только бинарные связи "многие к одному" [3]. Такое ограничение позволяет использовать для данных простую модель ориентированных графов. В СУБД, поддерживающих сетевую организацию, любая запись, называемая записью старшего уровня, может содержать данные, которые относятся к набору других записей, называемых записями подчиненного уровня [6].

Иерархическая модель данных представляет собой сеть, являющуюся совокупностью деревьев [6]. В такой совокупности все связи направлены от потомка к предку. Любая запись может владеть только одним набором записей более низкого уровня и может быть членом только одного такого набора. Во избежание дублирования данных на нижних уровнях иерархии вводится понятие типа виртуальных записей, который представляет собой ссылку на уже существующий в иерархии тип записей.

Реляционная модель базы данных была первоначально разработана доктором Коддом в начале 1970-х годов [4]. В основе реляционной модели лежит математическое понятие теоретико-множественного отношения [4], которое представляет собой подмножество декартова произведения списка доменов. Домен - это просто множество значений. Например, множество целых чисел есть домен. Декартовым произведением доменов D1,D2,..,Dk (обозначается как D1D2..Dk) называется множество всех кортежей (v1,v2,..,vk) длины k, таких, что v1 принадлежит D1, v2 принадлежит D2 и т.д. Например, если k=2, D1={0.1} и D2={a, b, c}, то D1D2 есть {(0,a), (0,b), (0,c), (1,a), (1,b), (1,c)} [3]. Отношением называется некоторое подмножество декартова произведения одного или более доменов. Поскольку речь идет о базах данных, нет смысла обсуждать бесконечные отношения. Поэтому мы будем предполагать, если не оговорено противное, что отношение является конечным. Например, {(0,a), (0,c), (1,b)} есть отношение, подмножество определенного выше D1D2. Другим примером отношения может служить пустое множество. Элементы отношения называются кортежами. Удобно представлять отношение как таблицу, где каждая строка есть кортеж и каждый столбец соответствует одному компоненту. Столбцы называются при этом атрибутами, и им обычно присваиваются имена. Список имен атрибутов отношения называется схемой отношения. Если отношение называется REL и его схема имеет атрибуты A1,A2,..,Ak, то такую схему чаще всего будем записывать как REL(A1,A2,..,Ak). Совокупность схем отношений, используемых для представления информации, называется схемой (реляционной) базы данных, а текущие значения соответствующих отношений - (реляционной) базой данных. Понятие ключа отношения имеет, по существу тот же смысл, что и понятие ключа в контексте файлов или наборов объектов. Предполагается, что отношение не должно иметь двух кортежей, в которых совпадают все атрибуты ключа. Отношения в реляционных моделях данных, связываются друг с другом связями следующих видов: "один к одному", "один ко многим" и "многие ко многим". Правильное проектирование реляционной модели подразумевает использование сжатой информации, которой достаточно для создания и полной структуры базы данных. Такая информация представляет собой концептуальную модель, применение такой модели позволяет определить необходимые данные для хранения в базе данных, свести число хранимых отношений к минимуму, нормализовать отношения для упрощения решения проблем, связанных с обновлением и удалением данных. Метод декомпозиции отношений основан на 4-х нормальных формах отношений и вполне пригоден при условии небольшого количества задействованных атрибутов. На практике применяются в основном только первые 3 нормальные формы [7].

Объектно-ориентированные модели данных предназначены для хранения сложных неструктурированных данных [8]. В таких моделях данные не разбиваются на элементы, а помещаются в хранилище в виде объектов и методов их описания как единое целое. Объектное описание модели данных строится на принципах объектно-ориентированного программирования (ООП) [9]. Поскольку ООП - это результат естественной эволюции более ранних методологий, то объектно-ориентированные модели данных более структурированы, более абстрактные и модульные, чем рассмотренные выше модели данных.

Из перечисленных выше моделей данных выберем модель для представления данных предметной области по следующим критериям: легкость использования и простота реализации. На сегодняшний день наиболее легкие в использовании являются реляционные модели данных, поскольку данная технология наиболее распространена и существует развитый аппарат манипулирования данными - реляционная алгебра (поиск, запоминание, выборка и др.). В качестве модели данных для нашей предметной области примем реляционную модель.

Для выбора концептуальной модели данных рассмотрим три их разновидности:

Семантическая модель основывается на построении семантической сети. Под семантической сетью понимают ориентированный граф, состоящий из помеченных вершин и дуг и задающий объекты и отношения предметной области.

Фреймы выражаются структурами данных с привязанными процедурами обработки этих данных. Фреймы могут быть следующих видов: событийные, характеристики, логические предикаты. Использование фреймовой модели также нецелесообразно, поскольку данная модель не отражает типы связей в реляционной модели данных.

Модель "сущность-связь" описывает в терминах сущность, связь, значение. Сущность - понятие, которое может быть идентифицировано. Связь - соединение сущностей. Для представления связей и сущностей введен специальный метод: ER-диаграмма. Различаются сущности трех основных классов: стержневые, ассоциативные и характеристические. Стержневая сущность - это независимая сущность (ей свойственно независимое существование). Ассоциативная сущность или ассоциация рассматривается как связь между двумя и более сущностями типа "многие ко многим" или подобные им. ER-диаграмма - это графическое представление взаимосвязей сущностей. Каждое множество сущностей представляется прямоугольником, а множество связей - ромбом. Связи могут быть трех типов: "1 к 1", "1 к n", "n к n", данные типы связей присущи реляционной модели, как и сущности, которым в реляционной модели соответствуют таблицы. В связи с тем, что модель "сущность-связь" наиболее близка по принципам организации к реляционной модели и реализация последней на основе первой наиболее удобно, то в качестве концептуальной модели выбрана модель "сущность-связь".

1.3 Методологии и технологии проектирования

Вследствие того, что многие действия программной инженерии включают чисто канцелярские и/или повторяемые элементы, программная инженерия является хорошим кандидатом для автоматизации. Возрастающая ежечасно потребность в информатизации является результатом внедрения и все возрастающего доверия к компьютерам во всем обществе. Сложность и размер этого нового прикладного программного обеспечения (ПО) угрожает превысить нашу текущую возможность производить ПО. Поэтому существует разрыв между общественными потребностями в компьютеризации и ожидаемым темпом роста производительности ПО. Достижение значительного возрастания производительности будет ключом к дальнейшему росту автоматизации.

Автоматизация дает увеличение надежности систем. Автоматизация может включать автоматические проверки целостности и завершенности, которые являются шире и надежнее ручных проверок. Автоматизация также может увеличить объект и количество тестирования.

Совокупное название автоматизации действий программной инженерии - CASE: компьютеризированная программная инженерия. Пакет программного обеспечения, который автоматизирует только одно действие, называется средством CASE, а выбор средств, которые используются соответствующим способом называются средой программной инженерии [7].

Методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства) составляют основу проекта любой ИС.

Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов жизненного цикла (ЖЦ).

Рассмотрим технологию проектирования как совокупность трех составляющих:

пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования в нотации IDEF0 (рис. 1.1);

критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;

нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы.

Технологические инструкции, составляющие основное содержание технологии, должны состоять из описания последовательности технологических операций, условий, в зависимости от которых выполняется та или иная операция, и описаний самих операций.

Рисунок 1.1 - Представление технологической операции проектирования

Технология проектирования, разработки и сопровождения ИС должна удовлетворять следующим общим требованиям:

технология должна поддерживать полный ЖЦ ПО;

технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки ИС с заданным качеством и в установленное время;

технология должна обеспечивать возможность выполнения крупных проектов в виде подсистем (т.е. возможность декомпозиции проекта на составные части, разрабатываемые группами исполнителей ограниченной численности с последующей интеграцией составных частей);

технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек);

технология должна обеспечивать минимальное время получения работоспособной ИС. Речь идет не о сроках готовности всей ИС, а о сроках реализации отдельных подсистем. Практика показывает, что даже при наличии полностью завершенного проекта, внедрение идет последовательно по отдельным подсистемам;

технология должна предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта;

технология должна обеспечивать независимость выполняемых проектных решений от средств реализации ИС (систем управления базами данных (СУБД), ОС, языков и систем программирования);

технология должна быть поддержана комплексом согласованных CASE-средств, обеспечивающих автоматизацию процессов, выполняемых на всех стадиях ЖЦ.

При моделировании системы используют две важные идеи - абстракция и декомпозиция.

Абстракция есть процесс понижения чего-либо путем преобразования многих деталей в одну высокоуровневую сущность (объект) или понятие. Применяя абстракцию, можно изменить уровень детализирования. Например диаграмма на рис. 1.2 является абстрактной.



Рисунок 1.2 - Физическая ДПД между поставщиком и предприятием

Декомпозиция (иногда называется пошаговым упрощением) - это такой подход к проблеме, когда проблема разделяется на несколько субпроблем. Это делает систему более понятной (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - Декомпозиция физической ДПД между поставщиком и предприятием

1.5 Постановка задачи

С помощью автоматизации процессов поддержки принятия решений работ на предприятии можно сократить затраты времени, повысить производительность труда, точность оформления необходимых документов, получения оперативных данных. Исходными данными для выполнения работы являются справочники материалов и фурнитуры, поставщиков, заказчиков товарной продукции, папки счетов, заявок, кассовая книга.

Цель - автоматизация основных процессов принятия решений по учету товарной продукции и материалов для повышения эффективности и производительности труда на малом мебельном предприятии.

Главными задачами, которые необходимо решить для автоматизации мебельного производства являются:

изучение процессов, происходящих при движении товарной продукции и финансов на малом предприятии.

составление технического задания на разработку ПП автоматизированной системы поддержки принятия решений по учету товара на малом предприятии.

выбор реализации модели данных.

алгоритмизация системы поддержки принятия решений по учету товаров на малом предприятии.

проведение комплексного тестирования разработанного ПП.

определение оценки экономической эффективности применения программного обеспечения и определение его цены.

обеспечение безопасности жизнедеятельности (БЖД) пользователей компьютерной техники в вычислительном центре при разработке ПП.

Данный программный продукт представляет собой информационную систему, которая содержит информацию о товарах на малом предприятии, а также данные о сотрудниках, поставщиках и клиентах.

Основными задачами программного продукта (ПП) являются:

Создание серверной части ПП содержащей БД, которая хранит информацию: о товарах; о поставщиках; о заказчиках; о банках; о договорах; о финансах.

Создание клиентской части для управления БД, основные функции которой:

добавление данных в БД;

изменение данных в БД;

удаление данных в БД;

реализация запросов;

формирование отчетов.

Обеспечение защиты от несанкционированного доступа посредством создания категорий пользователей, имеющих ограничения по работе с данными.

ПП должен содержать информацию:

о товарах;

о поставщиках;

о заказах;

о накладных

о заказчиках;

о договорах;

о движении товара на складе;

о движении финансов.

ПП должен производить изменения в базе данных:

добавлять новую информацию о товарах, о фирмах (поставщики, заказчики) о поставке и продажи, об оплате;

изменять информацию о товарах, о фирмах, о поставке и продажи, об оплате;

удалять информацию о товарах, о фирмах, о поставке и продажи, об оплате;

реализовывать запросы: об остатке товара на складе, при приеме товара на склад, при отгрузке товара со склада;

формировать отчеты по счетам, накладным, движения товара, движения денежных средств.

Проектируемый программный продукт должен использоваться в ОС Windows ХР. Для нормальной работы ПП необходим компьютер с такими минимальными параметрами:

процессор 2000MГц (сервер), 1000МГц (клиент);

оперативная память (ОП) - 1024 MБ(сервер); 512 MБ(клиент);

20 ГБ сводного дискового пространства;

При аварийных сбоях в БД информация должна быть сохранена. ПП должен обеспечивать удобный и понятный интерфейс. Интерфейс ПП должен быть реализован на русском языке. В ПП должна быть реализована защита от несанкционированного доступа. Все действия оператора должны сопровождаться соответствующими сообщениями.

Серверная часть ПП должна управлять БД, содержащей справочники: товаров; фирм-заказчиков; фирм-поставщиков; договоров; движения товаров; движения финансов. Клиентская часть ПП должна осуществлять обеспечить интерфейс между БД и серверной частью. ПП должен формировать отчеты по: счетам, накладным, движения товара, движения денег. ПП должен реализовывать запросы о наличии остатка товаров на складе. Проектируемый ПП должен работать в локальной сети. ПП должен реализовывать запросы о наличии остатка товаров на складе.

Для обеспечения надежной работы системы должно быть реализовано:

- обеспечение целостности данных;

- обеспечение контроля корректности входных данным;

- обеспечение защиты данных от несанкционированного доступа;

- восстановление системы после аварийного завершения операции над данными.

Программа должна реагировать на некорректность завершения операции над данными.

2. Перечень требований к программной системе

2.1 Общие требования к разработанному программному продукту

Разработанный программный продукт должен быть основан на технологии «клиент-сервер» [4]. Это способ взаимодействия программных компонентов, при котором они образуют единую систему. Существует некий клиентский процесс, требующий определенных ресурсов, а также серверный процесс, который эти ресурсы предоставляет. На рис. 2.1 показана архитектура этого типа.

Рисунок 2.1 - Общая схема системы с архитектурой «клиент-сервер»

Программный продукт автоматизированной системы управления мебельным производством состоит из серверной и клиентской части. На серверную часть возлагаются функции управления БД: поставщиков-заказчиков, заказов-заявок, товаров, договоров, накладных, а также поддержки целостности данных, обработка запросов, управление транзакциями, правами доступа к различным данным. На клиентскую часть - обеспечение интерфейса пользователя, посылка запросов серверу БД (серверной части системы), получение результатов и сообщений от сервера, управление бизнес - правилами, проверка корректности, допустимости и обработка данных согласно содержащихся в них алгоритмов.

На рис. 2.2 представлена общая функциональная схема автоматизированной системы поддержки принятия решений по учету товаров на малом предприятии.

Рисунок 2.2 - Общая функциональная схема автоматизированной системы



Для обеспечения целостности данных в БД должны были реализованы:

индексация первичных ключей;

каскадное удаление зависимых данных;

поддержка внешних ключей;

централизованное хранение данных;

восстановление данных в исключительных ситуациях;

контроль входных данных;

управление данными (вставка, редактирование, удаление данных);

выдача результатов на запросы пользователей [10].

2.2 Требования к модели данных

Среди множества целей, стоящих перед проектированием базы данных (БД), следующие представляются наиболее важными [7]:

возможность хранения всех необходимых данных в БД;

исключение избыточности данных;

сведение числа хранимых в БД отношений к минимуму;

нормализация отношений для упрощения решения проблем, связанных с обновлением и удалением данных.

Первым шагом в процессе проектирования БД является определение всех атрибутов, которые будут впоследствии помещены в БД. После чего определяется сколько отношений необходимо и какие атрибуты включать в какие отношения.

Исключение избыточных данных заключается в удалении повторяющейся информации в данных, что способствует повышению производительности системы, уменьшению размера БД.

Сведение отношений к минимуму обуславливается тем, что разбиение одного отношения на два или более меньших отношений желательно с точки зрения исключения определенных проблем, например, повышается гибкость модели на случай дальнейшей ее модификации, но это усложняет модель, снижает производительность системы.

Нормализация отношений - представляет собой разбиение одного отношения на два или более в соответствии со специальной методикой разбиения [7].

Для того, чтобы отношение считалось нормализованным, каждое из его полей должно быть неделимым и не должно содержать никаких повторяющихся групп. Поле считается неделимым, если оно содержит только один элемент данных. Повторяющаяся группа - это поле, которое повторяется внутри определения записи с целью хранения нескольких значений для атрибутов.

Отношение находится в первой нормальной форме, если все кортежи не повторяются. Если некоторые кортежи повторяются, то атрибуты с повторяющимися значениями выделяются в отдельное отношение или устанавливают новый атрибут, который станет первичным ключом для данного отношения.

Отношение находится во второй нормальной форме, если все не ключевые атрибуты зависят от первичного ключа. Если есть зависимость каких-нибудь не ключевых атрибутов от части ключа, то следует выделить эти атрибуты в отдельное отношение, сделав первичным ключом нового отношения ту часть первичного ключа, от которой зависят данные атрибуты, и установить связь от нового отношения к старому.

Отношение находится в третьей нормальной форме, если отсутствует взаимосвязь между не ключевыми атрибутами. Выделение в одно отношение атрибутов с одной и той же зависимостью от не ключевого атрибута, использование атрибутов, определяющих зависимость, в качестве первичного ключа нового отношения и установки связи от нового отношения к старому.

Четвертая нормальная форма запрещает хранить независимые атрибуты в одном и том же отношении, когда между этими атрибутами существует связь вида “многие ко многим”.

Рассмотренные выше нормальные формы относятся к методу декомпозиции на основе функциональных зависимостей [7], который является пригодным при условии небольшого числа задействованных атрибутов. В нашем случае число атрибутов существенно усложняют применение этого метода. Поэтому применим метод “сущность-связь” (entity-relation), который отличается от метода декомпозиции тем, что функциональные зависимости привлекаются не на начальном, а на конечном этапе проектирования. Сущность - некоторый объект, имеющий экземпляры, отличающиеся друг от друга и допускающие однозначную идентификацию (обычно существительное). Связь - соединение между двумя или более сущностями (обычно глагол). Атрибут - свойство сущности, а если он или набор атрибутов используется для идентификации экземпляра сущности, то называется ключом сущности. Важной характеристикой связи между двумя (и более) сущностями является степень связи: “один к одному”, “один ко многим”, ”многие ко многим”. Экземпляры сущности, участвующие в связи, делятся на класс принадлежности: обязательные или необязательные. После построения диаграмм ER-типа, из них получают отношения, анализируя степень связи между сущностями [7].

2.3 Алгоритмизация автоматизированной системы управления мебельным производством

Алгоритмизация - процесс направленного действия проектировщика или группы проектировщиков, необходимый для выработки алгоритмов, достаточных для реализации создаваемого объекта (системы), удовлетворяющего заданным требованиям. Завершающим этапом алгоритмизации является выпуск набора алгоритмов, отображающий решения, принятые проектировщиком в необходимой форме. При проектировании системы будут использовать три класса алгоритмов:

алгоритмы, связанные с проектированием ПП;

алгоритмы реляционной алгебры, необходимые для работы с БД;

алгоритмы, используемые в клиентской части программы.

Известны три метода проектирования программных продуктов:

метод проектирования сверху вниз;

метод потоков данных

объектно-ориентированное проектирование.

Для структурного проектирования характерна алгоритмическая декомпозиция. Следует отметить, что большинство программ написано в соответствии с этим методом. Тем не менее, структурный подход не позволяет выделить абстракции и обеспечить ограничение доступа к данным; он также не предоставляет достаточных средств организации параллелизма. Структурный метод не может обеспечить создание предельно сложных систем, и он, как правило, неэффективен в объектных и объектно-ориентированных языках программирования.

В методе потока данных программная система рассматривается как преобразователь входных потоков в выходные. Метод потоков данных с успехом применяется для решения сложных задач, где существует прямая зависимость между входными и выходными потоками системы и где не требуется уделять особого внимания быстродействию. Этот метод не использовался для проектирования данного ПП.

Объектно-ориентированное проектирование подход, в основе которого лежит представление о том, что программную систему нужно проектировать как совокупность взаимодействующих друг с другом объектов, рассматривая каждый объект как экземпляр определённого класса, причём классы образуют иерархию. Объектно-ориентированный подход отражает топологию новейших языков высокого уровня, таких как Smalltalk, Object Pascal, C++ и Java.

Объектно-ориентированному проектированию присущи:

- абстрагирование - выделение существенных характеристик некоторого объекта, отличающих его от всех других видов объектов и, таким образом, чётко определяющее его концептуальные границы с точки зрения наблюдателя;

- инкапсуляция - отделение друг от друга элементов объекта, определяющих его устройство и поведение для изоляции контрактных обязательства абстракции от их реализации;

- абстракция и инкапсуляция дополняют друг друга: абстрагирование направлено на наблюдаемое поведение объекта, а инкапсуляция занимается внутренним устройством. Инкапсуляция, таким образом, определяет чёткие границы между различными абстракциями;

- модульность - это свойство системы, которая была разложена на внутренне связные, но слабо связанные между собой модули.

Иерархия - это упорядочение абстракций, расположение их по уровням.

Основными видами иерархических структур применительно к сложным системам являются структура классов (иерархия “is-a”) и структура объектов (иерархия ”part of”).

Также имеются еще три дополнительных элемента:

- типизация - способ защититься от использования объектов одного класса вместо другого, или по крайней мере управлять таким использованием;

- параллелизм - это свойство, отличающее активные объекты от пассивных. Оно позволяет различным объектам действовать одновременно;

- сохраняемость - это способность объекта существовать во времени, переживая породивший его процесс, и (или) в пространстве, перемещаясь из своего первоначального адресного пространства.

Использование этих элементов проектирования позволяет увеличить производительность любой проектируемой системы. Таким образом, для проектирования ПП использовался объектно-ориентированный подход.

Классическая архитектура клиент/сервер дает возможность производить добавление, удаление, изменение данных, осуществлять контроль входных данных, выполнять запросы непосредственно на сервере. Это повышает производительность системы, повышает ее надежность, сокращает сетевой трафик при работе в локальной вычислительной сети.

В результате анализа выбрана реляционная модель данных с использованием классической архитектуры клиент/сервер.

Любой язык работы с базами данных должен предоставлять пользователю следующие возможности [4]:

создавать базы данных и таблицы с полным описанием их структур;

выполнять описание операции манипулирования данными, такие как вставка, модификация и удаления данных из таблиц;

выполнять простые и сложные запросы, осуществляющие преобразование необработанных данных в необходимую информацию.

Кроме того, язык работы с БД должен решать все указанные выше задачи при минимальных усилиях со стороны пользователя, а структура и синтаксис его команд должны быть достаточно просты и доступны для изучения. И, наконец, он должен быть универсальным, т.е. отвечать некоторому признанному стандарту, что позволит использовать один и тот же синтаксис и структуру команд при переходе от одной СУБД к другой.

SQL является основным языком обработки данных в реляционных базах данных. Все наиболее распространенные серверы баз данных применяют также внутренний SQL, который еще называют процедурным SQL [13]. Он позволяет работать со структурами данных более высокого уровня. Вместо того, чтобы манипулировать множествами строк. Благодаря умению SQL манипулировать множествами результаты одного предложения SQL могут использоваться как ввод для другого. SQL не заставляет специфицировать метод доступа к данным. Это позволяет сконцентрироваться на получении желаемых результатов. SQL предоставляет легко усваиваемые команды, которые согласуются и одинаково применяются всеми типами пользователей.

Учитывая вышеперечисленные преимущества SQL, в качестве средства алгоритмизации используем этот язык для создания программного продукта.

Под алгоритмом понимается точно определенное правило действий, для которого задано указание: как и в какой последовательности это правило необходимо применять к исходным данным задачи, чтобы получить ее решение [14].

Главной особенностью любого алгоритма является формальное исполнение, позволяющее выполнять заданные действия или команды не только человеку, но и различным исполняющим техническим устройствам. Множество команд, которые в состоянии выполнить данное устройство, называется системой команд исполнителя (СКИ). Алгоритм может быть понят и выполнен в том случае, если его команды входят в СКИ.

Каждый алгоритм должен быть:

понятным для данного исполнителя, т.е. содержать предписания о выполнении только таких действий и о проверке только таких свойств объекта, которые входят в систему команд исполнителя;

дискретным, т.е. выполняться команды алгоритма должны последовательно, с точной фиксацией моментов окончания выполнения одной команды и начала выполнения следующей;

определенным, т.е. должны быть точные сведения о том, что после выполнения каждой очередной команды будет завершено выполнение алгоритма, или о том, какая следующая команда должна будет выполниться после текущей;

результативным, т.е. алгоритм должен обеспечивать возможность получения результата за конечное число шагов.

Процесс составления алгоритмов называется алгоритмизацией.

Алгоритмы могут быть заданы: словесно, графически, псевдокодом.

Словесное задание описывает алгоритм неформализованными предложениями естественного языка, с использованием профессиональных понятий, терминов, зависимостей и знаков.

Графическое задание, или блок-схема - способ представления алгоритма геометрическими фигурами, называемыми блоками. Последовательность блоков и соединительных линий образуют блок-схему [15]. Схемы алгоритмов обладают большей наглядностью, чем словесная запись алгоритма. Однако эта наглядность быстро теряется при изображении большого алгоритма, в этом случае схема получается плохо обозримой. Единой системой программной документации стандартизовано два метода описания алгоритмов программ: при помощи блок-схем и при помощи р-схем [15]. Достоинством метода является его независимость от языка реализации, позволяющая добиться переносимости алгоритмического обеспечения.

Псевдокод более близок к семантике языков программирования высокого уровня, однако, он менее выразителен, чем графические схемы, при его помощи труднее проектировать связи по управлению, и он не стандартизован.

3. Описание принятых проектных решений

3.1 Определение основных информационных потоков для проектирования модели данных

Для формального представления и лучшего понимания работы предприятия необходимо составить абстрактную высокоуровневую схему информационных потоков (рис. 3.1), а также произвести декомпозицию, которая позволит осуществить анализ профессиональной деятельности более детально и предложить пути увеличения эффективности его деятельности (рис. 3.2).

Для достижения этих целей будет применен метод структурного анализа. Он свойствен традиционным системам обработки. Такие системы характерны тем, что данные текут среди действий или функций системы. Действия создают или выводят данные или трансформируют данные в новые формы и передают изменённые данные дальше [20].

В методе структурного анализа главной целью является построение различных моделей системы. Модели используются во многих различных начинаниях как способ сжать и организовать идею и информацию.

Рисунок 3.1 - Типичная диаграмма потока данных ИС

Рисунок 3.2 - Диаграмма потока данных ИС малого предприятия

Поступление информации о товаре, учет продажи товаров, учет остатков товара на складе, контроль об оплате за проданный товар, выписка необходимых документов, состояние счета фирмы в банке - это большая сложная система, выражаемая бесконечным разнообразием состояний, отношений и связей ее функционирующих компонент. В состав этой системы входят информационные компоненты, средства организации и управления. В результате продаж и покупки товара на складе происходят постоянные изменения количества товара. Очень важно для системы движения товара знания об остатке товара, который хранится на складе, о договорах, о фирмах, о заключенных сделках, об оплате за товар.

...