34
1.4.3. Обоснование стратегии автоматизации задачи
Критериями выбора стратегии автоматизации являются ограничения по
финансовым, временным затратам. Существует четыре варианта стратегии
автоматизации:
• хаотичная – состоит из набора автоматизированных участков, не связанных
друг с другом. Такая автоматизация определяется оперативными задачами
и обычно не отражается в стратегических планах компании.
• по участкам – представляет собой процесс автоматизации отдельных
функциональных участков;
• по направлениям – отличается от автоматизации по участкам тем, что
предполагает участие всех функциональных подразделений, деятельность
которых связана с направлением автоматизации;
• полная – предполагает автоматизацию абсолютно всех бизнес-процессов
компании.
Разработка и внедрение системы автоматизации должна осуществляться
следующим образом:
• Разработчик совместно с заказчиком составляют функциональные
требования и проводят исследование автоматизируемого участка.
• На втором этапе разработчик и заказчик выбирают наиболее эффективный
вариант реализации ИС.
• Разработка технического задания. Составление технического задания и
формулирование всех необходимых задач, а также согласование с
заказчиком и разработчиком текста технического задания, во избежание
двоякого понимания.
• Написание программного кода в соответствии с техническим заданием.
Отладка программы.
• Тестирование и проверка ИС на компьютерах заказчика. Доработка
выявленных ошибок.
• Сдача проекта и демонстрация возможностей, описанных в техническом
задании.
35
Согласно современной методологии, процесс проектирования ИС
представляет собой выполнение последовательных действий – этапов, на
каждом из которых решается определенная задача.
Вариант этапов применительно к разрабатываемому проекту:
• анализ учебного заведения – проанализировать предметную область
исследования, исследовать сферу деятельности работы учебной части,
связанную с учётом работы преподавателей;
• оценка ресурсов – оценить существующие ресурсы для решения задачи
исследования, что уже имеется и что нужно приобрести;
• определение функциональности ИС – формулирование и документирование
задач, определение дополнительных функций и возможностей ИС;
• выбор стратегии автоматизации;
• определение предположительного уровня владения компьютером
пользователей системы;
• разработка внешнего оформления (дизайна);
• тестирование всех модулей, и внедрение;
Так как автоматизироваться будет только один отдел учебного заведения
и только часть, связанная с учётом часов работы преподавателей, то наиболее
подходящая стратегия – это стратегия «по участкам».
1.5. Обоснование проектных решений
1.5.1. Обоснование проектных решений по информационному обеспечению
Информационное обеспечение – совокупность данных, представленных в
определенной форме для компьютерной обработки. Организационное и
методическое обеспечение представляют собой комплекс мероприятий,
направленных на функционирование компьютера и программного обеспечения
для получения искомого результата.
Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное
информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической
информации, документы, методические инструктивные материалы) и
внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для
36
ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации,
структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных).
Для того чтобы приспособить экономическую информацию для
эффективного поиска, обработки и передачи по каналам связи, её необходимо
представить в цифровом виде. С этой целью её нужно сначала упорядочить
(классифицировать), а затем формализовать (закодировать) с использованием
классификатора.
Классификатор – это документ, с помощью которого осуществляется
формализованное описание экономической информации в ЭИС, содержащей
наименования объектов, наименования классификационных группировок и их
кодовые обозначения.
По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов:
международные, общегосударственные (общесистемные), отраслевые и
локальные классификаторы.
Основным компонентом внемашинного информационного обеспечения
является система документации, применяемая в процессе управления
экономическим объектом. Под документом понимается определенная
совокупность сведений, используемая при решении экономических задач,
расположенная на материальном носителе в соответствии с установленной
формой.
К внутримашинному информационному обеспечению относится описание
экранных форм.
При построении структуры экранных форм для ввода данных первичных
документов с оперативной информацией целесообразно использовать
комбинированную форму, максимально приближенную к той, которая была
использована для построения самого документа. Расположение полей должно
быть в последовательности, соответствующей логической структуре документа
и файлов с информацией, сокращающей трудоемкость операции загрузки
информации в информационную базу.
Для эффективности работы системы экранные формы должны быть
спроектированы по следующим принципам:
• Пользователь вводит информацию один раз. То, что уже было
37
введено в систему, не должно вводиться повторно.
• Фильтрация ввода данных. Компоненты формы ограничивают ввод
информации в пределах допустимых значений.
• Интуитивно понятный и дружественный интерфейс.
Основной частью внутримашинного информационного обеспечения
является информационная база.
Информационная база – определенным образом организованная
совокупность данных, хранимых в памяти вычислительной системы в виде
файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности
управленческих процессов и решаемых задач.
Существуют следующие способы организации информационной базы:
• совокупность локальных файлов – поддерживается
функциональными пакетами прикладных программ;
• интегрированная база данных – основывается на использовании
универсальных программных средств загрузки, хранения, поиска и
ведения данных, т.е. СУБД.
Организация локальных файлов связана с большим дублированием
данных в информационной системе, следовательно, с несогласованностью
данных в разных приложениях, а также негибкостью доступа к информации,
поэтому может применяться только в специализированных приложениях.
Для данного проекта информационная база представлена в виде единого
информационного хранилища. Данная организация позволяет объединить
различные источники информации. Кроме того, очевидны преимущества
использования для хранения информации базы данных:
• увеличение скорости совместной обработки данных;
• удобство обслуживания
• поддержка целостности данных.
Основными способами организации БД являются создание
централизованных и распределенных БД. Основным критерием выбора способа
организации ИБ является достижение минимальных трудовых и стоимостных
затрат на проектирование структуры ИБ, программного обеспечения системы,
системы ведения файлов. На основании этих критериев и необходимостью
38
обеспечения надежности хранения данных выбран централизованный способ
организации БД.
Наиболее широкое распространение получила реляционная модель
данных. При такой организации вся информация представлена в виде таблиц и
отношений. Принятый в реляционной модели подход к структурированию и
целостности данных позволяет удобно организовать и упорядочить процесс
проектирования и реализации сложных баз данных, а реляционные операции
обладают мощными возможностями управления данными и их обработки.
Учитывая все преимущества реляционных моделей данных для
представления информации, обрабатываемой при решении задачи целесообразно
использовать реляционную модель БД.
Проанализировав информационные потоки рассмотренного процесса,
приходим выводу, что при разработке модуля автоматизации необходимо
использовать следующие входные документы:
• журнал учебных групп
• расписание занятий
• внутренние приказы об изменениях расписания
При обеспечении деятельности необходимо также руководствоваться
следующим справочником:
• перечень видов учебных занятий;
При этом формируются следующие выходные документы:
• форма 2 – составляется для каждой учебной группы отдельно, в ней
указываются все преподаватели, преподающие в данной учебной
группе, с данными о проведении учебных занятий, фиксирующихся
в академических часах, по дням.
• форма 3 – составляется на каждого преподавателя в отдельности на
основании формы №2, для выявления отклонения от плановой
педагогической нагрузки преподавателя
1.5.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Программа будет состоять из двух частей: клиентская часть и база данных.
Базы данных.
39
База данных (БД) – набор логически взаимосвязанных данных,
описывающий информационное состояние объектов в различных предметных
областях и обрабатываемый компьютерной техникой [7].
Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных
и лингвистических средств общего или специального назначения,
обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных [8] [9].
Microsoft SQL Server – это система анализа и управления реляционными
базами данных в решениях электронной коммерции, производственных отраслей
и хранилищ данных [13].
Эта СУБД предлагает большие возможности для пользователей.
Программа позволяет формировать гибридные ИТ-инфраструктуры, создавать и
управлять приложениями баз данных, анализировать и подготавливать отчёты,
внедрять информацию и рассылать сообщения. Microsoft добавил в своё
решение интегрированные средства аналитики. Среди технологий, которые есть
у решения, стоит отметить Server AlwaysOn, что позволяет свести к минимуму
плановые и внеплановые простои, Data Quality Services, являющийся сервисом
проверки качества данных.
SQL Server 2012 значительно упрощает управление данными, это решение
имеет большой набор интегрированных служб, которые помогают расширить
возможности применения разнообразной информации, например, осуществлять
поиск, выполнять синхронизацию и анализ, составлять запросы. Эти действия
осуществляются как со стационарных компьютеров, так и с мобильных
устройств. Пользователь может контролировать разнообразную информацию
независимо от того, где он ее сохранил, ведь она располагается на главных
серверах, которые входят в структуру центра обработки данных.
Кроме того, в SQL Server 2012 используются возможности Windows Server
2012 и Windows Server 2012 R2, дающие масштабируемость для приложений баз
данных в физических и виртуальных средах.
Среди особенностей использования SQL Server 2012 стоит отметить:
• эффективный инструмент для аналитики больших объемов
информации;
40
• улучшенные функциональные возможности и тесная интеграция с
разнообразными средствами разработки (Microsoft Office System, Visual
Studio и т.д.);
• отличные показатели безопасности, масштабируемости и надежности;
• тесная интеграция с облачными системами;
• стабильность работы системы;
• высокая производительность и доступная цена;
• стабильность работы системы.
В целом, SQL Server является больше, чем просто системой управления
реляционными базами данных. Это платформа, которая не только позволяет
управлять структурированными, полуструктурированными и
неструктурированными данными, но также предоставляет комплексное,
интегрированное системное программное обеспечение и программное
обеспечение для аналитических исследований, которые позволяют организациям
надежно управлять критически важными данными.
СУБД Oracle Database 11g обеспечивает безопасную и масштабируемую
платформу для надёжного и быстрого доступа ко многим типам информации,
используя интерфейсы, разработанные по отраслевым стандартам. Продукт
обеспечивает надежную систему управления расширенными типами данных,
например: XML, пространственными данными, мультимедийными данными,
медицинскими изображениями и семантическими технологиями, которые
являются областью основного роста для предприятий [30].
В этой СУБД реализована единая интегрированная платформа, которая
обеспечивает высокую производительность и позволяет легко масштабироваться
для ключевых технологий, используемых при разработке приложений в
настоящее время. Oracle Database 11g добавляет много новых и существенных
возможностей во все основные среды разработки приложений. Это сокращает
путь всей разработки: от начала и до момента их появления на рынке, также
повышает скорость их работы.
Преимущества использования данной СУБД:
• Работа в сетях распределённых вычислений Grid;
• Минимизирует риск изменений посредством опции Real Application
Testing;
41
• Обеспечение быстрого восстановления данных с помощью Oracle Data
Guard;
• Защита данных с помощью Automatic Storage Management;
• SecureFiles для надежного хранения данных;
• Повышение производительности и минимизация затрат на хранение
данных посредством OLTP компрессии данных;
• Ведущие в отрасли показатели производительности и
масштабируемости;
• Сокращение времени отклика с помощью кэша результатов;
• Поддержка всех типов данных в одной БД;
• прозрачное шифрование данных для поддержки шифрования
табличной пространств.
Система управления базами данных (СУБД) MySQL – это разработка
шведской компании MySQL AB. Осуществлением её разработки и поддержки
занимается корпорация Oracle, которая получила права на торговую марку
вместе с поглощённой Sun Microsystems, которая ранее приобрела шведскую
компанию MySQL AB. Этот программный продукт является с открытым
исходным кодом, распространяемым по лицензии GNU GPL и коммерческой
лицензии для ситуаций, не подпадающих под действие лицензии GPL. MySQL
поддерживает реляционную модель данных, т.е. представляет собой
реляционную СУБД.
Начиная с версии 5.0, СУБД MySQL практически полностью
удовлетворяет стандарту структурированного языка запросов SQL и,
следовательно, совместима с другими базами данных. MySQL является
решением для малых и средних приложений.
За счёт поддержки таблиц типа MyISAM, в которых возможен
полнотекстовый поиск, так и таблиц типа InnoDB поддерживающие транзакции
на уровне отдельных записей, обеспечивается гибкость этой СУБД.
Основные достоинства СУБД:
• высокое качество - MySQL характеризуется устойчивой работой;
• наряду с Oracle, MySQL считается одной из самых быстрых СУБД в
мире;
42
• открытый код доступен для просмотра и модернизации, что позволяет
постоянно улучшать программный продукт
• разработана с использованием языков C/C++ и протестирована на
многих платформах, среди которых Windows, Linux, FreeBSD, Mac OS
X, OS/2, Solaris и др.
• поддержка API (Application Programming Interface, программный
интерфейс приложения) для С, C++, Eiffel, Java, Perl, PHP, Python,
Ruby и Tcl. MySQL можно успешно применять как для построения
Web-страниц с использованием Perl, PHP и Java, так и для работы
прикладной программы, созданной с использованием Delphi, Builder
C++ или платформы .NET.
• большой выбор типов таблиц, в том числе и сторонних разработчиков,
что позволяет реализовать оптимальную для решаемой задачи
производительность и функциональность.
• локализация в MySQL выполнена корректно, т.е. у пользователя не
возникает проблем при обработке русского содержимого БД
Чтобы было проще сравнивать перечисленные СУБД, их основные
характеристики представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3.
Сравнительная таблица основных характеристик рассматриваемых СУБД
Характеристики
Microsoft
SQL Server 2012
Oracle 11g
MySQL 8
Поддержка
операционных
систем
Microsoft Windows /
Microsoft Windows
Server
Windows, Linux,
Solaris, HP-UX,
OS X, z/OS, AIX
Windows, Linux,
FreeBSD, Mac
OS X, OS/2,
Solaris и др.
Модель хранения
данных
Реляционная
Объектно-
реляционная
Реляционная
Поддержка языков
Java, Ruby, Python,
VB,
C# .Net, PHP
С, С++, Java,
Ruby, Objective
С
С, C++, .Net,
Eiffel, Java, Perl,
PHP, Python,
Ruby и Tcl.
Административное
управление
Microsoft SQL
Management Studio
2012
Oracle SQL
Developer
PL/SQL
Developer
Workbench
43
В организации уже используются Microsoft SQL и MySQL. MySQL
используется на Web-сервере и чтобы не создавать дополнительную нагрузку на
сервер, была выбрана СУБД «Microsoft SQL Server 2012». Также в ней имеется
множество модулей для разных языков программирования, что расширяет
возможности её применения.
Клиентская часть будет разрабатываться на языке высокого уровня для
операционной системы Windows, т.к. она установлена на всех компьютерах
учебного заведения.
Языки программирования
C++ — это язык программирования общего назначения. Он имеет
императивные, объектно-ориентированные и универсальные возможности
программирования, а также предоставляет услуги для манипуляции памятью на
низком уровне. Компилируемый строго типизированный язык
программирования общего назначения [16]. Поддерживает разные парадигмы
программирования: процедурную, обобщённую, функциональную; наибольшее
внимание уделено поддержке объектно-ориентированного программирования.
Разработан в начале 1980, когда сотрудник фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп
придумал ряд усовершенствований к языку C под собственные нужды [28].
Многие производители предоставляют свои компиляторы этого языка. Он
широко используется для разработки программного обеспечения, является
одним из популярных языков программирования. Область его применения от
создания операционных систем, разнообразных прикладных программ,
драйверов устройств, до приложений для встраиваемых систем,
высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений и игр.
Синтаксис C++ унаследован от языка C. Одним из принципов разработки
является сохранение совместимости с C. Тем не менее, C++ не является в
строгом смысле надмножеством C; большинство программ, которые могут
одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и
компиляторами C++, довольно велико, но не включает все программы на C.
Новым с C++ по сравнению с C являются: [31]
• стандартная библиотека C++ состоит из стандартной библиотеки C (с
некоторыми модификациями) и библиотеки шаблонов (Standard Template