Розрахунок ефективності та надійності розробки програмного забезпечення автоматизованої системи дренування ємностей

Размещено на http://allbest.ru

Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Інститут електромеханіки, енергозбереження і систем управління

Кафедра автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

на тему: «Розрахунок ефективності та надійності розробки програмного забезпечення автоматизованої системи дренування ємностей»

з дисципліни «Ефективність та надійність систем управління»

Виконав: Шишак М.П.

Студент 6 курсу

Спеціальності «Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології»

Керівник к.т.н., доц. Ломонос А. І. .

Кременчук - 2019 рік



ЗМІСТ

ВСТУП

1. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Загальний опис програмного забезпечення

1.2 Опис програмного коду

2. РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

2.1 Розрахунок надійності програмного забезпечення автоматизованої систему дренування ємностей

3. РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

3.1 Теоретична база для розрахунку економічної ефективності програмного забезпечення

3.2 Розрахунок економічної ефективності розробки програмного забезпечення автоматизованої системи дренування ємностей

ВИСНОВОК

СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ



ВСТУП

На цій курсовій роботі представлено проект програмного забезпечення написаного на STEP 7, що автоматизує процес дренування ємностей на нафтопереробному підприємстві. Автоматизація цього процесу відбувається за допомогою контролю над датчиками рівня що встановлені на ємностях та пов'язаних із ними відповідними клапанами, відкриття та закриття яких регулює набір рідини у ємності.

За представленим програмним забезпеченням проводиться розрахунок надійності та розрахунок економічної ефективності.

Вхідними даними розрахункових робіт надійності є програмний код та блок-схема роботи програми, за якою будується граф-модель. Вхідними даними економічних розрахунків є кількість програмістів, їх стаж роботи, погодина оплата, час складання технічного завдання та потужність ЕОМ.



1. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Загальний опис програмного забезпечення

Це програмне забезпечення здійснює автоматичне регулювання рівню рідини у ємностях шляхом контролю над електроприводними засувками, відповідно до зібраних показників з датчиків рівня.

Програмне забезпечення є частиною автоматизованої системи управління, призначеної для управління, оперативного контролю та візуалізації стану установки АГУ ПАТ «Укртатнафта».

Приклади інтерфейсу користувача:

Рисунок 1.1 - Загальний інтерфейс користувача



Рисунок 1.2 - Керування процесом дренування

Алгоритм роботи програми представлено на прикладі ємностей E1-E4, датчика рівня L62 та електроприводних засувок EPZ-12, EPZ-13, EPZ-15, EPZ-16.

Дренування ємностей можливо як в автоматичному, так і в ручному режимі шляхом дистанційного (з робочої станції оператора) або місцевого управління відповідних електроприводним засувками.

На мнемосхемах є необхідні органи управління, переключають режим роботи системи дренування "Автоматичне" або "Ручне" пов'язані зі змінними

"E-1_Auto_Enable" - "E-4_Auto_Enable".

При виборі режиму автоматичного дренування - ручне дистанційне і місцеве управління електрозадвіжками блокується.

Контроль спрацьовування максимального і мінімального рівнів проводиться за допомогою таймера з затримкою 3 сек. для виключення помилкового спрацьовування.

Алгоритм управління дренуванням передбачає зняття всіх сигналів на управління електрозадвіжками і видачу сигналу несправності на мнемосхему при будь-якому збої в послідовності проведення операції дренування.

1.2 Опис програмного коду

Програмний код написаний за допомогою програмного забезпечення Simatic Step 7 від компанії Siemens яке призначене для розробки систем на базі програмованих логічних контролерів Simatic та інших з подібною архітектурою.

Спочатку відбувається перевірка датчиків засувок на дистанційний режим роботи, без якого неможливе автоматичне регулювання.

// Блокування ввімкнення автоматичного дренування, якщо хоча б одна засувка в // ручному режимі

ON "EPZ_12_Mode";

ON "EPZ_13_Mode";

ON "EPZ_15_Mode";

ON "EPZ_16_Mode";

R "E1_Auto_Enable";

NETWORK

TITLE =

AN "E1_Auto_Enable";

JC END;

Далі, якщо показники датчика рівня L62 менше заданої мінімальної величини, то відбувається вимикання системи дренування і відбувається набір рівня.



NETWORK

TITLE =Дренування

//Вимкнення

A( ;

A "L62".MINMIN;

L S5T#3S;

SD "Delay_L62_Min";

NOP 0;

NOP 0;

NOP 0;

A "Delay_L62_Min";

) ;

AN "E1_Drain_On";

S "E1_Drain_Off";

Закриваються засувки EPZ-12, EPZ-15, та відкриваються протилежні їм EPZ-13, EPZ-16.

NETWORK

TITLE = Команда "Закрити"

// Після закриття першої пари засувок даємо команду на відкриття другої пари і

// скидаємо команду

// Даємо команду на закриття

A "E1_Drain_Off";

S "EPZ_12".Command_Close;

S "EPZ_15".Command_Close;

// Після досягнення необхідного положення скидаємо команди на закриття

// і даємо команди на відкриття протилежної пари

A "EPZ_12_Closed";

R "EPZ_12".Command_Close;

A "EPZ_15_Closed";

R "EPZ_15".Command_Close;

A "EPZ_12_Closed";

AN "EPZ_12_Opened";

A "EPZ_15_Closed";

AN "EPZ_15_Opened";

A "E1_Drain_Off";

S "EPZ_16".Command_Open;

S "EPZ_13".Command_Open;

// Після закінчення всіх переміщень скидаємо все команди і прапор режиму

A "EPZ_16_Opened";

R "EPZ_16".Command_Open;

A "EPZ_13_Opened";

R "EPZ_13".Command_Open;

A "EPZ_16_Opened";

AN "EPZ_16_Closed";

A "EPZ_13_Opened";

AN "EPZ_13_Closed";

A "E1_Drain_Off";

R "E1_Drain_Off";

Аналогічним чином відбувається увімкнення системи дренування, якщо показник датчика L62 більше максимальної заданої величини. У цей раз закриваються засувки EPZ-13, EPZ-16 та відкриваються EPZ-12, EPZ-15.



NETWORK

TITLE =Дренування

//Ввімкнення

A( ;

A "L62".MAXMAX;

L S5T#3S;

SD "Delay_L62_Max";

NOP 0;

NOP 0;

NOP 0;

A "Delay_L62_Max";

) ;

AN "E1_Drain_Off";

S "E1_Drain_On";

NETWORK

TITLE =Команда "Закрити"

// Після закриття першої пари засувок даємо команду на відкриття другої пари і

// скидаємо команду

// Даємо команду на закриття

A "E1_Drain_On";

S "EPZ_16".Command_Close;

S "EPZ_13".Command_Close;

// Після досягнення необхідного положення скидаємо команди на закриття

// і даємо команди на відкриття протилежної пари

A "EPZ_16_Closed";

R "EPZ_16".Command_Close;

A "EPZ_13_Closed";

R "EPZ_13".Command_Close;

A "EPZ_16_Closed";

AN "EPZ_16_Opened";

A "EPZ_13_Closed";

AN "EPZ_13_Opened";

A "E1_Drain_On";

S "EPZ_12".Command_Open;

S "EPZ_15".Command_Open;

// Після закінчення всіх переміщень скидаємо всі команди і прапор режиму

A "EPZ_12_Opened";

R "EPZ_12".Command_Open;

A "EPZ_15_Opened";

R "EPZ_15".Command_Open;

A "EPZ_12_Opened";

AN "EPZ_12_Closed";

A "E1_Drain_On";

A "EPZ_15_Opened";

AN "EPZ_15_Closed";

R "E1_Drain_On";

У разі якщо одна з засувок не відкриється або не закриється згідно команди, програма видає сигнал аварії та скидає усі режими та команди на засувки.

NETWORK

TITLE =

// Контроль часу перемикання засувок при включенні і виключенні дренування

//

A( ;

O "E1_Drain_On";

O "E1_Drain_Off";

) ;

A "E1_Auto_Enable";

L S5T#1M;

SD "E1_Drain_Fault_Timer";

NOP 0;

NOP 0;

NOP 0;

A "E1_Drain_Fault_Timer";

S "E1_Drain_Fault";

R "E1_Drain_On";

R "E1_Drain_Off";

R "EPZ_16".Command_Open;

R "EPZ_13".Command_Open;

R "EPZ_12".Command_Open;

R "EPZ_15".Command_Open;

R "EPZ_16".Command_Close;

R "EPZ_13".Command_Close;

R "EPZ_12".Command_Close;

R "EPZ_15".Command_Close;

На рисунку 1.3 наведено алгоритм роботи програми у вигляді блок-схеми.



Рисунок 1.3 - Блок-схема алгоритму роботи програми



Рисунок 1.3 - Блок-схема алгоритму роботи програми (продовження)

2. РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

2.1 Короткі теоретичні відомості

Розрахунок надійності програми проводиться за допомогою граф-моделі надійності, яка передбачає можливість оцінювання надійності програми за допомогою ймовірності того, що кожний m-й прогін програми закінчиться відмовою. При виконанні n прогонів програми, кожний з яких вважається незалежним, ймовірність безвідмовного функціонування програми має вигляд:

	(2.1)

де - оцінка середнього значення ймовірності відмови.

Оцінка середнього значення ймовірності відмови задається рекурентними формулами:

	(2.2)
	(2.3)

де p(i) - ймовірність активізації i-ї вершини граф-моделі програми;

- адитивний елементарний показник, який дорівнює:

	(2.4)

Де - логарифмічна міра вірогідності безвідмовного виконання послідовності операторів, пов'язаних з i-ю вершиною (для одного логічного оператора складає , а одного арифметичного - . Вірогідність переходу з i-ї вершини в j-у:

	(2.5)

2.2 Розрахунок надійності

За блок-схемою алгоритму програми складається граф-модель надійності (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Граф-модель надійності



Адитивні характеристики блоків 0 і 26 рівні , оскільки ймовірності їх безвідмовної роботи дорівнюють .

Адитивні характеристики решти блоків визначаються, виходячи з кількості операторів в лістинґу:

Розраховуємо p(j):

Розраховуємо ймовірність відмов:

;

Ймовірність відмов .

Розраховуємо ймовірність безвідмовної роботи:

Середній час відновлення системи визначають з виразу:

	(2.6)

де - час роботи програми на несправній системі, який вираховується від появи відмови до його виявлення ( = 0.05 год);

- початковий час простою, який відраховується від моменту, коли оператор помітив несправність, до його звернення до ремонтника ( =0.1 год.);

- час очікування ремонту ( =0.25 год);

- час ремонту ( =1 год);

- час запуску системи після ремонту ( =0.1 год).



Тоді інтенсивність відновлення буде складати:

	(2.7)

Виходячи з формули для розрахунку ймовірності безвідмовної роботи

де - час напрацювання до відмови системи керування, інтенсивність відмови визначається за наступною формулою:

	(2.8)

де t - розрахунковий час безвідмовної роботи.

Розрахунковий час безвідмовної роботи візьмемо рівним:

t = 8760 год = 1 рік.

Таким чином, отримуємо:

Середній час напрацювання до відмови знаходиться за формулою:

	(2.9)

Таким чином,



Коефіцієнт готовності системи визначається за формулою:

	(2.10)

.

Після наведених вище розрахунків отримуємо ймовірність безвідмовної роботи, яка дорівнює 99,97%, що є високим показником надійності роботи програми.



3. РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

3.1 Теоретична база для розрахунку економічної ефективності програмного забезпечення

Сумарні витрати на створення комплексу програм є основним економічним показником кожної розробки.

Ці витрати підлягають оцінюванню та мінімізації за умови забезпечення заданих функціональних характеристик комплексу програм і його якості.

Повний аналіз і оптимізацію сумарних витрат доцільно проводити на всьому життєвому циклі програм.

При цьому необхідно враховувати витрати на експлуатацію комплексу програм і на його супровід.

Ці види витрат характеризуються значною невизначеністю через складність прогнозування тривалості життєвого циклу, накладу комплексу програм, ступеня розвитку програм і витрат на супровід.

Відповідно до етапів життєвого циклу програмного комплексу основні витрати С , що знижують ідеальну ефективність за цикл життя tж , можна подати наступними складовими:

Ср - сукупні витрати на розробку програми, які включають витрати на оплату праці розробника програми і витрати на експлуатацію апаратних засобів ЕОМ, що реалізують комплекс програм, а також сукупні втрати ефективності за час tе унаслідок обмежених характеристик ЕОМ і неідеальності програм;

Сс - витрати на супровід комплексу програм за час tс, що включають витрати на збереження і контроль їх стану, проведення модернізацій і виправлення помилок, тиражування версій.

Таким чином, основні витрати С розраховуються як сума сукупних витрат на розробку програми та витрат на супровід комплексу програм:

С Ср Сс	(3.1)

Витрати на створення програмного продукту складаються з витрат на оплату праці розробника програми, на оплату машинного часу при налагодженні програми та загальних витрат:

Ср = Сзп + Смч + Сзаг ,	(3.2)

де Сзп - витрати на оплату праці розробника програми, Смч - витрати на оплату машинного часу, Сзаг - загальні витрати.

Витрати на оплату праці розробника програми визначаються як добуток трудомісткості створення програмного продукту і середньогодинної оплати праці програміста:

Сзп = t · Tгод.	(3.3)

Загальний час на створення програми складається з різних компонентів. дренування програмний надійність автоматичний

Структура загального часу на створення програмного продукту подана в таблиці 3.1.

Час розраховується в людино-годинах, tпо беруть за фактично відпрацьованими годинами, а час решти етапів визначається розрахунком за умовною кількістю команд Q.

Умовну кількість команд Q визначимо за формулою:

Q = q · C,	(3.4)



де q - коефіцієнт, що враховує умовне число команд залежно від типу задачі.

Вибрати значення коефіцієнта q потрібно з таблиці 3.2

C - коефіцієнт, що враховує новизну і складність програми.

Програмні продукти за ступенем новизни можна віднести до однієї з чотирьох груп:

– група А - розробка принципово нових програм;

– група Б - розробка оригінальних програм;

– група В - розробка програм з використання типових рішень;

– група Г - разова типова задача.

Таблиця 3.1 - Структура загального часу на створення програмного продукту

№ етапу	Позначення часу даного типу	Зміст етапу
1	tпо	Підготовка опису задачі
2	tо	Опис задачі
3	tа	Розробка алгоритму
4	tб	Розробка блок-схеми алгоритму
5	tн	Написання програми мовою програмування
6	tп	Набір програми
7	tвт	Налагодження і тестування програми
8	tд	Оформлення документації, інструкцій користувача, пояснювальної записки

.

Таблиця 3.2 - Значення коефіцієнта q

Тип задачі	Межі змін коефіцієнта
Задачі обліку	Від 1400 до 1500
Задачі оперативного керування	Від 1500 до 1700
Задачі планування	Від 3000 до 3500
Багатоваріантні задачі	Від 4500 до 5000
Комплексні задачі	Від 5000 до 5500



За ступенем складності програмні продукти можуть бути віднесені до однієї з трьох груп:

1) алгоритми оптимізації та моделювання систем;

2) задачі обліку, звітності та статистики;

3) стандартні алгоритми.

Коефіцієнт C визначається з табл. 3.3 на перетині груп складності й ступеня новизни.

Таблиця 3.3 - Значення коефіцієнта C

Мова програмування	Група складності		Ступінь новизни
		А	Б	В	Г
Високого рівня	1	1.38	1.26	1.15	0.69
	2	1.30	1.19	1.08	0.65
	3	1.20	1.10	1.00	0.60
Низького рівня	1	1.58	1.45	1.32	0.79
	2	1.49	1.37	1.24	0.74
	3	1.38	1.26	1.15	0.69

Таким чином, загальний час на створення програмного продукту визначається за формулою:

t = tпо + tо + tа + tб + tн + tп + tвт + tд .	(3.5)

Час на підготовку описання задачі tпо, береться за фактом, люд.-год.

1. Час на опис задачі з урахуванням уточнення опису та кваліфікації програміста визначається за формулою:

tо = Q · B/(50 · K),	(3.6)

де B - коефіцієнт збільшення витрат праці внаслідок недостатнього опису задачі та уточнень. Залежно від складності задачі й кількості змін вибирається в інтервалі від B = [1.2 ч1.6].

K - коефіцієнт кваліфікації розробника.

Вибирати значення коефіцієнта K потрібно з табл. 3.4.

Таблиця 3.4 - Значення коефіцієнта K

Стаж програміста	Значення коефіцієнта K
До 2 років	0.8
Від 2 до 3 років	1.0
Від 3 до 5 років	1.1-1.2
Від 5 до 10 років	1.2-1.3
Більше 10 років	1.3-1.5

3. Час на розробку алгоритму розв'язання задачі визначається за формулою:

tа = Q/(50 · K),(люд.-год).	(3.7)

4. Час на розробку блок-схеми алгоритму розв'язання задачі обчислюється аналогічно за формулою (3.6):

tб = Q/(50 · K),(люд.-год).

Час написання програми мовою програмування:

tн= Q · 1.5/(50 · K),(люд.-год).	(3.8)

Час на створення програми за розробленою блок-схемою (набір програми) визначається за формулою:

tп = Q/50, (люд.-год).	(3.9)



5. Час налагодження і тестування програми:

tвт =Q · 4.2/(50 · K), (люд.-год).	(3.10)

6. Час на підготовку документації tд, беруть за фактом виконаної роботи, люд.-год.

Середня зарплата програміста за сучасних ринкових умов може варіюватися в широкому діапазоні.

Для розрахунку беруть середню годинну оплату праці, що складає Tгод = 62.5 грн/год, тобто 10000 грн/місяць при 8-годинному робочому дні й 5-денному робочому тижні.

Витрати на оплату праці програміста складаються із зарплати програміста і соціальних відрахувань на соціальні потреби. Відрахування на соціальні потреби містять у собі:

– державне соціальне страхування з тимчасовою втратою працездатності - 2.9 %;

– пенсійне страхування - 2.5 %;

– державне соціальне страхування на випадок безробіття - 2.1%;

– державне страхування від нещасливих випадків - 1.2 %.

Звідси витрати на оплату праці програміста складають (грн):

Cзп = (t · Tгод) - Вс ,

де Вс - відрахування на соціальні потреби, які складають 8.7 % від

заробітної плати програміста.

Витрати на оплату машинного часу при налагодженні програми визначаються шляхом добутку ціни машино-год. орендного часу і фактичного часу налагодження програми:



Cмч = Cгод ·tеом,	(3.11)

де Cгод - ціна машино-год. орендного часу, грн/год, tеом - фактичний час налагодження програми на ЕОМ.

1. Ціна машино-години знаходиться за формулою:

Cгод = Веом /Tеом,	(3.12)

де Bеом - повні витрати на експлуатацію ЕОМ протягом року,

Tеом - дійсний річний фонд часу ЕОМ, год/рік.

Загальна кількість днів за рік - 365.

Кількість святкових і вихідних днів - 119.

Час простою в профілактичних роботах визначається як щотижнева профілактика по 4 години.

Разом річний фонд робочого часу ЕОМ складає (год):

Tеом = (Др - Двс) · tрд - tп ·1.5,	(3.13)

де Др - загальна кількість днів на рік;

Двс - загальна кількість вихідних і святкових днів;

tрд - тривалість робочого дня;

tп - час простою в профілактичних роботах.

Повні витрати на експлуатацію ЕОМ визначають за формулою:

Веом = (Взп + Вам + Вел + Вдм + Впр + Внв ),	(3.14)

де Взп - річні витрати на заробітну плату, грн/рік;

Вам - річні витрати на амортизацію, грн/рік;

Вел - річні витрати на електроенергію, грн/рік;

Вдм - річні витрати на допоміжні матеріали, грн/рік;

Впр - витрати на поточний ремонт комп'ютера, грн/рік;

Внв - річні накладні витрати, грн/рік.

Витрати на заробітну плату обслуговуючого персоналу складаються з основної заробітної плати, додаткової та відрахувань на заробітну плату:

	(3.15)

Сума основної заробітної плати визначається, виходячи із загальної чисельності працюючих у штаті:

	(3.16)

де Зiокл - тарифна ставка і-го працівника за місяць, грн.

Сума додаткової заробітної плати складає 20 % від основної заробітної плати:

	(3.17)

Сума соціальних відрахувань складає 8.7 % від суми основної й додаткової заробітних плат:

	(3.18)

Сума річних амортизаційних відрахувань визначається за формулою:

Вам = Сбал · Нам,	(3.19)

де Сбал - балансова вартість комп'ютера, грн/шт.;

Нам - норма амортизації, (Нам = 15 %).



Балансова вартість ПК включає відпускну ціну, витрати на транспортування, монтаж устаткування і його налагодження:

Сбал = Срин + Вуст,	(3.20)

де Cрин - ринкова вартість комп'ютера, грн/шт.;

Вуст - витрати на доставляння й установлення комп'ютера, грн/шт. (3% від вартості ПК).

Вартість електроенергії, яка споживається за рік, визначається за формулою:

Вел = Pеом ·Tеом ·Сел ·А,	(3.21)

де Pеом - сумарна потужність ЕОМ, кВт;

Теом - річний фонд робочого часу ЕОМ;

Сел - вартість 1кВтЧгод електроенергії;

А - коефіцієнт інтенсивного використання потужності машини.

Потужність ЕОМ береться з її технічного паспорта; вартість

електроенергії для підприємств складає Сел = 0.90 грн/кВт·год; інтенсивність використання машини береться за фактом і може складати A = [0.50 ч 0.98].

Витрати на матеріали, необхідні для забезпечення нормальної роботи ЕОМ складають близько 1 % від ринкової вартості ЕОМ:

Вдм = Срин · 0.01,	(3.22)

де Срин - ринкова вартість комп'ютера, грн/шт.



Витрати на поточний і профілактичний ремонт беруть рівними 5 % від балансової вартості ЕОМ:

Впр = 0.05 · Сбал ,	(3.23)

де Сбал - балансова вартість ПК (розраховується за формулою (3.20)).

Інші непрямі витрати, пов'язані з експлуатацією ЕОМ, складаються з амортизаційних відрахувань на будинки, вартості послуг сторонніх організацій і складають 5 % від вартості ЕОМ:

Внв = Срин · 0.05.	(3.24)

З урахуванням отриманих значень ціна машино-год. орендованого часу розраховується за формулою (3.12).

2. Фактичний час налагодження програми розраховується за формулою (год):

tеом = tеом + tвт + tд ,	(3.25)

де tп - час на створення програми за розробленою блок-схемою (набір програми) визначається за формулою (3.7);

tвт - час на налагодження і тестування програми визначається за формулою (4.8);

tд - час на підготовку документації, береться за фактом, люд.-год.

Таким чином, загальні витрати на оплату машинного часу розраховуються за формулою (3.11).

Розрахунок загальних витрат на програмне забезпечення. Загальні витрати - це витрати на освітлення, опалення, комунальні послуги і т.д.



Їх беруть рівними одній третині основної заробітної плати розроблювача програми, тобто:

	(3.26)

Тоді сукупні витрати на розробку програми Ср розраховуються за формулою (3.2).

Розрахунок витрат на супровід комплексу програм. Витрати на супровід програм Сс зумовлені необхідністю їх коректування для виправлення помилок, а також для модернізації й удосконалення виконуваних функцій. Ці витрати можна звести до трьох складових:

– на виявлення й усунення помилок у кожній версії програмних засобів (С1с);

– на доробку й удосконалювання програм, формування й випробування нових модернізованих версій програмних засобів (С2с);

– на тиражування кожної нової версії програмного засобу та її впровадження в нових системах і в тих, що експлуатуються (С3с ).

Повні витрати на супровід програмного засобу можна вважати адитивними і рівними сумі поданих складових:

Сс = С1с + С2с +С3с.	(3.27)

Розрахунок витрат на виявлення й усунення помилок у кожній версії програмних засобів.

Витрати на виявлення й усунення помилок С1с у програмі визначаються двома факторами: витратами на виявлення кожної помилки і витратами на усунення всіх виявлених помилок при формуванні чергової версії.

Чим менше помилок n0 у програмі, тим складніше вони виявляються, тобто тим вище витрати на виявлення кожної помилки.

Кількість виявлених і усунених помилок n залежить від обсягу програм Q практично лінійно. Крім того, повні витрати С1с пропорційні до тривалості супроводу tc, коли відбувається виявлення помилок.

Доповнення й удосконалення програм при формуванні кожної нової версії приводять до появи нових помилок, через що величина n0 змінюється близько деякого середнього значення. Витрати на виявлення й усунення помилок при супроводі в кожному примірники програмного продукту присутні тільки відповідною N-ю частиною. Оскільки на даний момент існує тільки одна версія програми, тоді витрати на виявлення й усунення помилок розраховуються за наступною формулою:

C1c = 1c · Q · tc	(3.28)

де 1c - коефіцієнт, що враховує витрати на виявлення й усунення помилок у програмі (1c = 4 %);

Q - обсяг програми (умовна кількість команд у програмі) розраховується за формулою (3.4);

tc - час супроводу програмного засобу.

Розрахунок витрат на доробку й удосконалювання програм. Витрати на розвиток і модернізацію програм С2с наближені за змістом до витрат на первинну розробку комплексу програм Ср .

У процесі супроводу звичайно експлуатується та сама технологічна система, яка використовувалася при первинній розробці програмного засобу, тому як опорну можна використовувати величину витрат Ср .

Модернізація проводиться поетапно і для кожної нової версії змінюється тільки деяка частина від обсягу всього програмного засобу. Звичайно ця частина при введенні версії складає не більше ніж 20 % від всього комплексу.

Нині існує тільки перша версія даної програми, і подальшу розробку не мають на увазі, тому ця складова не враховується при першому розрахунку (С2с = 0 грн).

Розрахунок витрат на тиражування кожної нової версії програмного засобу. Витрати на тиражування кожної версії С3с включають сукупні витрати на виготовлення копій програм, їх установку в ЕОМ і освоєння для нормальної експлуатації.

Вони практично відповідають витратам на тиражування програм при первинному введенні й в основному залежать від типу пам'яті для збереження програм в ЕОМ.

Таким чином, складові витрати на супровід розраховуються за формулою (3.27).

Конкретні значення Сс необхідно оцінювати за даними реальних розробок, і вони можуть змінюватися в широких межах.

Таким чином, з урахуванням сукупних витрат на розробку програми та витрат на супровід комплексу програм можна розрахувати основні витрати С? за формулою (3.1).

3.2 Розрахунок економічної ефективності розробки програмного забезпечення автоматизованої системи дренування ємностей

Вихідні дані: час на підготовку описання задачі та створення технічної документації склав відповідно 5 та 8 людино-годин.

Стаж програміста складає 10 років.

Обслуговуючий персонал складається з 7 програмістів, середня годинна оплата праці кожного складає Tгод 62.5 грн/год.

Потужність ЕОМ згідно з технічним паспортом складає Pеом 0.25 кВт.

Витрати на створення програмного продукту Ср згідно з (3.2), складаються з витрат на оплату праці розробника програми, витрат на оплату машинного часу при налагодженні програми та загальних витрат.

Витрати на оплату праці розробника програми визначаються як добуток трудомісткості створення програмного продукту і середньої годинної оплати праці програміста за виразом (3.3).

Час на підготовку опису задачі склав tпо = 5 людино-годин, а час решти етапів визначаємо розрахунком за умовною кількістю команд Q.

Задача, яку розв'язують, належить до задач оперативного керування, тобто значення коефіцієнта q беремо рівним q=1700.

Коефіцієнт C враховує новизну і складність програми.

Програму, що розробляється за ступенем новизни, можна віднести до групи В.

За ступенем складності програму можна віднести до третьої групи, тобто у програмі застосовуються стандартні алгоритми.

Таким чином, коефіцієнт C визначаємо з табл. 3.3 на перетині груп складності та ступеня новизни C = 1.15.

Час на опис задачі з урахуванням уточнення опису та кваліфікації програміста дорівнює:

tо = 1700·1.15·1.3/(50·1.5) = 33.88 люд.-год,

де беремо B = 1.3; коефіцієнт кваліфікації розробника К = 1.5 згідно з таблицею 3.4.

Час на розробку алгоритму розв'язання задачі дорівнює:

tа = 1700/(50·1.5) = 22.6 люд.-год.

Час на розробку блок-схеми алгоритму розв'язання задачі обчислюється аналогічно за формулою (3.6) і дорівнює tа = 33.88.

Час написання програми мовою програмування дорівнює:

tн =1700·1.5/(50·1.5) = 34 люд.-год.

Час на створення програми за розробленою блок-схемою (набір програми) дорівнює:

tп = 1700/50 = 34 люд.-год.

Час налагодження і тестування програми складає:

tвт = 1700·4.2/(50·1.5) = 95.2 люд.-год.

Час на підготовку документації tд = 8 люд.-год.

Загальний час на створення програмного продукту згідно з формулою (3.5):

t = 5 + 33.88 + 22.6 + 33.88 + 34 + 34 + 95.2 + 8 = 266,56

Середня годинна оплата праці програміста складає

Tгод = 62.5 грн/год, тобто 10000 грн/місяць при 8-годинному робочому дні та 5-денному робочому тижні.

Витрати на оплату праці програміста складаються із зарплати програміста і соціальних відрахувань на соціальні потреби.

Разом соціальні відрахування складають 8.7 %.

Звідси витрати на оплату праці програміста складають:

Cзп = (266.56·62.5) - 870 = 15790 грн.

Річний фонд робочого часу ЕОМ складає:

Tеом = 8760 год.

Оскільки машини повинні працювати безвідмовно.

Витрати на заробітну плату обслуговуючого персоналу складаються з основної заробітної плати, додаткової та відрахувань на заробітну плату:

.

Сума основної заробітної плати визначається виходячи з загальної чисельності працюючих у штаті:

Оскільки в штаті працює сім програмистів, з тарифною ставкою Зiокл = 10000 грн., тоді

Сума додаткової заробітної плати складає 20 % від основної заробітної плати:

Сума соціальних відрахувань складає 8.7 % від суми основної й додаткової заробітних плат:

.

Таким чином, витрати на заробітну плату обслуговуючого персоналу складуть:

Ринкова вартість комп'ютера складає Cрин = 8500 грн, тоді балансова вартість ПК:

Cбал = 12557 + 3767 = 12267грн.

Звідси сума річних амортизаційних відрахувань з виразу (3.19):

Вам = 16324 · 0.15 = 1840.05грн.

Потужність ЕОМ складає Pеом = 0.25 кВт; вартість електроенергії Сел=0.90 грн/кВт·год; річний фонд робочого часу ЕОМ дорівнює Теом = 8760 години; інтенсивність використання машини становить A = 0.7. Отже, вартість електроенергії, що споживається за рік:

Вел = 0.25 · 1962 · 0.90 · 0.7 = 1379,7грн.

Витрати на матеріали, необхідні для забезпечення нормальної роботи ЕОМ, складають близько 1 % від ринкової вартості ЕОМ:

Вдм = 8500 · 0.01 = 85грн.

Витрати на поточний і профілактичний ремонт беруть рівними 5 % від балансової вартості ЕОМ:

Впр = 0.05 · 12267 = 613.35грн.

Інші непрямі витрати, пов'язані з експлуатацією ЕОМ:

Внв = 12557 · 0.05 = 425грн.

Таким чином, повні витрати на експлуатацію ЕОМ складають:

З урахуванням отриманих значень ціна машино-год. орендованого часу складає:

Cгод = 1100039,1/8760 = 125.57 грн.

Час на створення програми за розробленою блок-схемою складає:

– tп = 34 люд.-год;

– час на налагодження і тестування програми дорівнює tвт =95.2 люд.-год; - час на підготовку документації складає tд = 8 люд.-год.

Тоді фактичний час налагодження програми:

tеом = 34 + 95.2 + 8 = 137.2люд.-год.

Таким чином, загальні витрати на оплату машинного часу складають:

Cмч = 125.57 · 137.2 = 17228,204 грн.

Розрахунок загальних витрат на програмне забезпечення складається з загальних витрат на освітлення, опалення, комунальні послуги і т.д. Вони беруться рівними одній третині основної заробітної плати розробника програми, тобто:

Сзаг = 840000 · 0.3 = 252000 грн.

Тоді сукупні витрати на розробку програми Ср дорівнюють:

Ср = 15790 + 17228,204+ 252000 = 285018,204 грн.

Супровід програмного засобу складається з витрат на виявлення та усунення помилок С1с, витрат на доробку та удосконалення С2с і витрат на тиражування нових версій С3с.

С1с розраховується згідно формули 3.28 де Q = 1955, а tc = 1968 год.

Отже:

С1с = 0.04 ·1955 · 1968 = 153897,6 грн.

Оскільки програма що оглядається цією курсовою роботою не зазнавала змін або модернізацій, то в даному випадку С2с буде дорівнюватись нулю.

З цієї ж причини, витрати на тиражування кожної версії програми дорівнюють тиражуванню і впровадженню лише її першої версії.

Впровадженням та встановленням програм займається визначена кількість розробників програми, зазвичай двоє.

Тиражування програми відбувається протягом доби і виходячи з цього С3с = 62.5 · 8 · 2 = 1000грн.

Сума супроводу розраховується згідно формули 3.27:

Сс = 153897,6 + 0 + 1000 = 154897.6грн

Таким чином, сума сукупних витрат на розробку та витрат на супровід програми розраховується згідно формули (3.1):

С? = 285018,204+ 154897.6 = 439915,804 грн.

ВИСНОВОК

Результатами проведеної роботи у другому розділі курсової є розрахована надійність роботи програми, високі показники якої свідчать об успішно складеному проекті який можна впроваджувати у виробництво. Вихідними даними є ймовірність безвідмовної роботи, та коефіцієнт готовності системи при умові роботи протягом року.

У третьому розділі були проведені розрахунки економічної ефективності, що дають інформацію о мінімальних необхідних витратах на впровадження цього проекту. Вихідними даними розрахунків є сума сукупних витрат на розробку та супровід програмного забезпечення.



СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Дмитриев А. К. Основы контроля и технической диагностики / А. К. Дмитриев. - Министерство обороны СССР, 1978. - 200 с.

2. Лозинський О. Ю. Розрахунок надійності електроприводів : підручник / О. Ю. Лозинський, Я. Ю. Марущак, П. П. Костробій. - Львів, Держвидавництво ДУ «Львівська Політехніка», 1996. - 234 с.

3. Рипс Я. А. Анализ и расчет надежности систем управления электроприводами / Я. А. Рипс, Б. А. Савельев. - М. : Энергия, 1974. - 248 с.

4. Матвеев М. Т. Эффективность АСУ / М. Т. Матвеев, А. А. Якунин. - К. : Техніка, 1989.

5. Матвеев М. Т. Рекомендации по оценки эффективности АСУ различного уровня / М. Т. Матвеев. - Механизация и автоматизация управления, 1985.

6. Ломонос А. І. Методичні вказівки щодо виконання курсового проекту з навчальної дисципліни «Техніко-економічне оцінювання, ефективність та надійність систем управління» для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальності 151 - «Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології» за освітньо-професійною програмою «Комп'ютеризовані системи управління та автоматика» / А. І. Ломонос. - Кременчук : КрНУ ім. М. Остроградського, 2016. - 28 с.

7. Котеленец Н. Ф. Испытания и надежность электрических машин: учеб. пособие для вузов по спец. «Электромеханика» / Н. Ф. Котеленец, Н. Л. Кузнецов. - М. : Высш. шк., 1988. - 232 с.

Размещено на Allbest.ru

...