Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ

СИСТЕМ

Методические указания к курсовой работе по дисциплине

«Системное моделирование и автоматизация управления»

Уфа 2014 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра автоматизированных систем управления

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОУПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Системное моделирование и автоматизация управления»

Уфа Составитель: К.А. Конев УДК:

ББК :

Проектирование информационно-управляющих систем: Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Системное моделирование и автоматизация управления» / Уфимск. гос. авиац.

техн. ун-т; Сост. К.А. Конев. – Уфа, 2014. – 23 с.

В методических указаниях приводятся требования к содержанию и оформлению курсового проекта по дисциплине «Системное моделирование и автоматизация управления», варианты типовых заданий, указания к их выполнению.

Предназначены для студентов направления 090901 – «Информатика и ВТ» всех форм обучения.

Ил.: 11. Табл.: 3. Библиогр.: 7 назв.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц.

канд. техн. наук, доц.

© Уфимский государственный авиационный технический университет, Содержание стр.

1. Цель и задачи курсового проектирования

2. Содержание курсового проекта

2.1. Организация выполнения курсового проекта.................. 2.2. Содержание пояснительной записки

3. Типовые задания на курсовую работу

4. Указания к заданиям

5. Критерии оценки курсового проекта

Библиография

Основная литература

Дополнительная литература

1. Цель и задачи курсового проектирования Курсовая работа является составной частью учебной дисциплины «Системное моделирование и автоматизация управления» и предназначена для практического закрепления и расширения полученных теоретических знаний. Задачей курсовой работы является приобретение студентом навыков по созданию системной модели бизнес-процесса для проектирования ИУС.

2. Содержание курсового проекта 2.1. Организация выполнения курсового проекта Продолжительность выполнения курсовой работы – десять недель. Каждый студент выполняет индивидуальное задание, которое выдается ему преподавателем. Список типовых заданий на курсовую работу приведен в главе 3. Студент обязан посетить не менее 5 консультаций по вопросам выполнения курсовой работы, предъявляя на предварительный просмотр преподавателю отдельные результаты курсового проектирования или проект пояснительной записки. По результатам курсовой работы студентом в соответствии с требованиями, изложенными в параграфе 2.2, оформляется пояснительная записка и сдается преподавателю на проверку. Если все недочёты, выявленные при консультациях, устранены, студент защищает курсовую работу, по результатам защиты выставляется итоговая оценка. Если пояснительная записка не удовлетворяет поставленным требованиям, то она возвращается студенту на доработку.

При выполнении курсовой работы студент обязан посетить консультации и зачесть у руководителя, как минимум, следующие этапы работы:

1) разработка входных, внутренних и выходных данных процесса, мнемосхемы и функциональной модели IDef0 бизнеспроцесса;

2) разработка структуры базы данных, логической и физической информационной модели IDef1Х, а также даталогических моделей;

3) разработка схемы управления бизнес-процессом;

4) обоснование выбора языка программирования и СУБД и формирование структуры программного средства и алгоритма его работы, выбор комплекса технических средств;

5) формирование экранных форм реализованной подсистемы ИУС.

2.2. Содержание пояснительной записки Пояснительная записка оформляется на листах формата А4 в соответствии с требованиями ЕСКД и должна содержать:

Титульный лист.

Введение.

Глава 1. Анализ предметной области проектирования.

Глава 2. Формирование информационной модели бизнес-процесса.

Глава 3. Формирование уровневой схемы управления бизнеспроцессом Глава 4. Алгоритмическое обеспечение и КТС Глава 5. Представление результатов работы ПО ИУС Заключение.

Список литературы.

Титульный лист должен содержать название темы курсового проекта, указание фамилии и инициалов, номера группы и номера зачётки студента.

Между титульным листом и Введением следует подшивать задание на курсовое проектирование, полученное у преподавателя.

При нумерации параграфов каждой главы в номер следует включать номер главы. Например, для второго параграфа второй главы должен формироваться номер «2.2».

Во введении необходимо дать краткое описание предметной области, сформулировать цель проекта и показать актуальность проектируемой информационной системы.

2.2.1. Постановка задачи В главе 1 необходимо описать стандарты, которые применяются для оформления программных документов и осуществить обоснованный выбор наиболее приемлемых из них для подсистемы, автоматизация которой предусмотрена темой проекта. На этом этапе формируется описание существующего процесса, являющегося базой для последующих этапов.

Содержание главы:

1) Входные, выходные и внутренние данные процесса, включающие документы, сведения, информационные и управляющие воздействия, которые поступают в процесс, формируются в процессе или передаются из процесса в другие процессы. Следует отметить, что перечень документов данного параграфа должен соответствовать документам, передаваемым в мнемосхеме, выводам по главе 1, схеме модулей и алгоритма.

Пример 1:

Входящие проспекты и прайс-листы поставщиков, дела поставщиков, договора на закупку, заявки, указания руководства, планы производства, сведения о наличии средств для оплаты поставок Исходящие сведения о платежах поставщикам, данные о состоянии запасов для производства, сведения о закупленных материалах, накладные Внутренние внутренние: копии договоров, лицензии, сертификаты, журналы прихода материалов на склад, журналы по контролю условий хранения Рис. 1 Пример таблицы входных, выходных и внутренних данных процесса 2) Нормативные документы, устанавливающие требования к процессу.

Пример 2:

Налоговый кодекс РФ, кодекс РФ об административных правонарушениях, закон РФ «О защите прав потребителя», трудовой кодекс РФ, закон «О товарных знаках»;

3) Участников процесса, структуру их подчинённости и описание основных функций, представляющие собой схему подчинённости и перечень функций участников.

Пример 3:

3 кладовщик (3 чел.) Рис. 2 Пример структуры участников процесса Пример 4:

Начальник отдела снабжения выполняет следующие функции:

принятие решения о выборе поставщика;

администрирование работ отдела;

согласование договоров;

решение сложных вопросов с поставщиками.

Инженер отдела снабжения выполняет следующие функции:

обсуждение с поставщиками условий поставки;

организация согласования договоров на закупку;

контроль по целостности упаковок материалов при внешнем осмотре;

контроль за хранением материалов на складе.

4) Вербальное и графическое описание функционирования процесса, включающее графическую схему (мнемосхему) выполнения процесса и текстовых комментариев, поясняющих на схеме как выполняется процесс. Следует учесть в мнемосхеме все документы, перечисленные в таблице, указанной при описании входных, выходных и внутренних документов процесса.

Пример 5:

Рис. 3 Пример мнемосхемы выполнения процесса Компания анализирует запасы материалов на складе. Если обнаруживается дефицит материалов по ряду позиций, оформляется заявка поставщикам. Поставщик оформляет договор на основе заявок. Договор согласовывается, регистрируется и заносится в базу данных. После оплаты сведения об этом предоставляются в отдел снабжения. Поставщик поставляет сырье и материалы. Отдел снабжения осуществляет контроль комплектности поставки и качества упаковки. После чего принимает сырьё и материалы на хранение, откуда они поступают в производство. Исполнение договоров закупки контролируется высшим руководством компании.

Рекомендации по выполнению мнемосхемы:

следите за логикой процесса: графическое отображение должно быть исчерпывающим, понятным и соответствующим текстовому описанию;

мнемосхема должна отражать тему работы: если тема требует формировать отчёт, то он должен быть на мнемосхеме, если проверять исполнение, то необходима проверка или экспертиза и т.д.;

помните, что руководство должно быть на мнемосхеме выше своих подчинённых;

элементы (блоки, пиктограммы) мнемосхемы должны быть такими сущностями, которые способны получать и принимать документы, продукцию, финансы (например, должностные лица, архивы, склады и т.д.).

5) Функциональная модель процесса.

При построении функциональной модели должны учитываться документы и должностные лица, упомянутые в мнемосхеме и других разделах пояснительной записки.

Пример 6:

Рис. 4 Пример функциональной модели 6) Выводы о наличии функций (с указанием их перечня), которые целесообразно автоматизировать и документах, которые можно автоматически формировать при выполнении этих функций.

Обязательно проследите, чтобы документы, которые Вы решили формировать указаны в мнемосхеме и перечне входных и выходных документов.

Пример 7:

Анализ процесса показал, что важнейшими недостатками являются:

низкая надёжность отчётной информации по причине дублирования данных;

Для устранения недостатков предлагается автоматизировать следующие функции:

заполнение журнала отгрузок;

контроль исполнения заказов;

При этом необходимо создать следующие формы ввода:

ввод отгруженной продукции;

ввод потребителей;

И следующие отчётные формы:

Форм для ввода и шаблонов печатных форм должно быть не менее, чем по 3.

2.2.2. Формирование информационной модели бизнеспроцесса В главе 2 на основе функциональной модели определяется информационная модель, списки реквизитов (даталогическая модель), которые могут использоваться как при создании структуры таблиц базы данных, так и при формировании форм ввода данных, так и отчётных форм.

Содержание главы:

1) Разработанная на основе функциональной модели, логическая информационная модель, удовлетворяющая требованиям стандарта IDef1X.

Пример 8:

Рис. 5 Пример логической информационной модели 2) Сформированная на основе логической информационной модели, физическая информационная модель, удовлетворяющая требованиям стандарта IDef1X.

3) Список вводимых реквизитов и ограничений, представляющих собой таблицы, в которых содержится информация о наименовании, типе и ограничениях на значения полей, в которые в базу данных вводится информация. Таблицы должны содержать ключевые реквизиты.

Пример 9:

Ведомость материалов:

Название реквизита Обозначение Тип Размерность Рис. 6 Пример фрагмента таблицы реквизитов входящего документа «ведомость материалов»

Журнал прихода на склад:

Название реквизита Обозначение Тип Размерность Рис. 7 Пример фрагмента таблицы реквизитов входящего документа «Журнал прихода на склад»

4) Формируемые в результате функционирования программы документы с перечнем выводимых реквизитов Пример 10:

Заявка на закупку материалов:

Название реквизита Обозначение Тип Размерность Рис. 8 Пример фрагмента таблицы реквизитов входящего документа «заявка на закупку материалов»

2.2.3. Формирование уровневой схемы управления бизнеспроцессом В главе 3 на основе функциональной модели системы разрабатывается схема управления информационно-управляющей системой.

Содержание главы:

Анализ схемы управления в информационной системе, выделение контуров регулирования, адаптации и обучения. Построение трёхуровневой схемы управления в ИУС.

Рис. 9 Пример трёхуровневой схемы управления единого информационного пространства 2.2.4. Алгоритмическое обеспечение и КТС В главе 4 осуществляется выбор и описание языка программирования и СУБД, а также разработка алгоритмического обеспечения разрабатываемой информационной системы.

Содержание главы:

1) Выбор и обоснование языка программирования Для выбора языка программирования произведён выбор из следующих альтернатив:

Оптимальность кода Функциональные воз- можности приоритет 2) Описание языка программирования или среды разработки, включающее наименование языка (среды), основные особенности и причины выбора.

Для автоматизации процесса снабжения использован язык программирования Visual Basic for Application, входящий в состав СУБД Microsoft Access, представляющий собой алгоритмический язык программирования, адаптированный под обработку сценариев. Выбор языка предопределил выбор СУБД. Язык представляет широкий набор инструментов по манипуляции данными, полностью интегрируясь с другими средствами Microsoft Access.

Для выбора СУБД произведён выбор из следующих альтернатив:

зии Аппаратные требо- вания приоритет 3) Описание СУБД, содержащее наименование СУБД и причины её выбора.

Для автоматизации процесса снабжения выбрана СУБД Microsoft Access 2003, которая позволяет создать персональную базу данных и недорогие приложения, работающие с ней. Выбор СУБД обусловлен её низкой ценой, лёгкостью освоения и достаточностью для решения поставленной задачи.

4) Алгоритм работы программного средства представляет собой последовательность выполняемых программой команд. Алгоритм оформляется по ГОСТ 19.701-90. Следует использовать схему работы программы.

Ввести план производства материалов Рис. 10 Пример фрагмента алгоритма Алгоритм должен быть явно увязан со структурой функций, мнемосхемой и схемой взаимодействия модулей в программе.

В алгоритме должно быть отражено: как, на каком этапе заполняются формы ввода и формируются документы для печати, осуществляются необходимые расчёты, используется база данных или файловые хранилища для сохранения данных и загрузки их в печатные отчёты.

2.2.5. Представление результатов работы ПО ИУС В главе 5 следует выделить программное средство, которое необходимо разработать. Обосновать выбор языка программирования и СУБД, используемого для хранения промежуточных результатов. Разработать программное обеспечение ИУС. Кроме того, здесь описываются элементы визуального интерфейса программного средства с указанием перечня всех полей для ввода данных с ограничениями на эти данные, а также перечень документов, формируемых подсистемой с полным перечнем всех их реквизитов Содержание главы:

1) Экранные формы для ввода информации в системы, включающие вводимые реквизиты, необходимые комментарии к ним.

Рис. 11 Пример экранной формы и шаблона документа 2) Для каждой формы ввода должны быть создана таблица ограничений на реквизиты, содержащая диапазон вводимых значений, тип данных значений и сообщение, выводимое в случае, если пользователь выполнил ввод в ошибкой.

Название Обозначение Тип зна- Диапазон Шаблон Сообщение 3) Отчётные формы документов, которые формируются в результате работы программы и готовы для вывода на печать. Отчётные формы должны содержать не только значимую информацию, но и форматирование, поясняющие надписи, необходимые логотипы, места для подписей и другие неотъемлемые реквизиты реальных документов.

2.2.6. Заключение В заключении должны быть подведены итоги проделанной работы. В качестве итогов указывается объём проделанной работы, решённая задача и практическая польза, которую принесло её решение.

Пример 19:

В рамках выполненной курсовой работы на тему «Закупка материалов для машиностроительной компании»:

– проведён анализ предметной области, сформированы мнемосхема, функциональные и информационная модели процесса;

– разработана схема алгоритма работы и проект выходных экранных форм программы, реализующих автоматизацию процесса закупки материалов;

– построена схема уровней управления ИС;

– представлены результаты работы программного средства.

В ходе исследования выяснилось, что на данный момент задача определения дефицита решалась без использования компьютера по журналу учёта материалов на складе, что приводило к большим затратам времени и высокой вероятности ошибки. Для решения этой проблемы был использован язык программирования VBA и СУБД Microsoft Access, с помощью которых была разработана локальная программа, позволяющая хранить данные о материалах на складе, оценивать по вводимым данным их достаточность для производства в предстоящем году и формировать заявку на закупку недостающих материалов у поставщиков.

Ожидаемый эффект по экспертной оценке должен состоять в сокращении на xxx% времени определения дефицита и на xxx% вероятности возникновения ошибок.

2.2.7. Приложение Список использованной литературы должен содержать ссылки на основные источники, использованные при выполнении курсового проекта (8-10 источников, издания – не позднее позапрошлого года). В тексте проекта должны быть ссылки на использованные источники. Например, в следующей форме – [7], где 7 – номер источника в списке литературы.

Номер задания определяется по двум последним цифрам (младшие разряды) номера зачетной книжки, согласно табл. 1. Задания на курсовое проектирование представлены в табл. 2.

В течение 5 дней с момента выдачи задания на курсовой проект студент может поменять тему по согласованию с преподавателем, для чего он подаёт письменное заявление, в котором обосновывается причина замены темы.

номера зачетной книжПредпоследняя цифра Анализ дефи- Ежедневный анализ поступивших в отдел снабжения заявок и цита на складе объёма хранимых материалов на складе. Если материал есть, то Аттестация Еженедельное определение бюро оборудования перечня оборуВарианты оборудования дования для проверки и аттестации. Аттестация проводится комиссией на основе заявок подразделений или по окончании срока предыдущей аттестации.

Аттестация Ежегодное определение отделом кадров перечня требующих работников аттестации работников. Аттестация каждого проводится через 5 03 18 33 Начисление Ежемесячное определение отделом труда исходя из стажа кажпремии дого работника величины премии, либо иных критериев. Премия Организация Ежедневный приём, регистрация и помещение на хранение важхранения ар- ных для предприятия документов, оцифровка и хранение на хивных доку- электронных носителях, обеспечение быстрого доступа через 05 20 35 ментов сеть, защита от порчи и несанкционированного доступа при хранении Списание Ежеквартальное определение номенклатуры списываемых приприборов боров. Прибор списывается, если его срок эксплуатации вышел и нет решения о его продлении. После списания проводится утилизация приборов и извлечение драгметаллов.

Контроль ис- Ежемесячное определение числа работ из приказов и планов в полнения до- базе контроля, которые не выполнены в срок и составление откументов чёта по виновникам для принятия решения руководством. Виновников невыполнения работ наказывают приказом.

Формирование Ежеквартальное формирование плана и сметы ремонта помещесметы ремонта ний в организации. При этом данные о необходимости ремонта формируются по дате предыдущего ремонта, статистике аварий 08 23 38 и указаниям руководства. Исполнение сметы должно контролироваться бухгалтерией.

Оценка каче- Еженедельное определение уровня качества подразделения по ства работы следующим критериям: выполнение работ в срок, отсутствие подразделения штрафов по вине подразделения, отсутствие правонарушений. 09 24 39 По результатам оценки – отчёт. На основе отчёта – приказ о премировании (уменьшении премии) работников.

Оценка затрат Ежеквартальная классификация всех затрат предприятия на на качество категории: затраты на дефекты, затраты на контроль и затраты на предотвращение с расчётом доли каждого вида затрат. По результатам экономический отдел составляет отчёт, на основе которого подразделениями формируются планы снижения затрат.

Оценка каче- Ежедневная оценка соответствия продукта требованиям ТУ и ства продук- формирование либо заключения о годности, либо акта на брак.

Определение Определение скидки на товары и услуги исходя из объёма заказа.

скидок Скидка 3%, если объём от 0,5% до 1% всех заказов, 5%, если объём Формирование Ежегодная процедура сбора данных о предполагаемых доходах бюджета и расходах и распределение их по статьям в бюджете. Бюджет Управление Ежеквартальное определение отделом стандартизации необхостандартами димости выпуска новых, коррекции или переиздания нормативных документов по истечении 5 лет с предыдущего изменения. 14 29 44 59 По результатам анализа составляется план стандартизации, который контролируется отделом стандартизации.

Расчёт затрат Ежемесячное определение стоимости услуг и товаров как суммы затрат на материалы, зарплату, налоги, 20% накладных расходов Стоимость отражается в прейскуранте цен.

Каждый из данных процессов заканчивается отчётом для руководства и его решением, принятым на основе его анализа. Отчёт и решение должны входить в состав выходных документов проекта.

Предприятие Среднее предприятие. Продукция собирается из комплектующих. Включает много приборостроения степеней контроля – большое внимание качеству. Основные подразделения: цеха и отделы. Руководитель – генеральный директор. Приоритет защите коммерческой и Предприятие Малое предприятие, возможно часть крупной сети. Продукция покупается уже в розничной торговли готовом виде. Большое внимание хранению продукции и подаче её покупателю.

Основные подразделения – торговые залы. Руководитель – администратор или хозяин. Приоритет защите коммерческой тайны.

Медицинское Среднее предприятие. Оказывает специализированные услуги, связанные с жизучреждение нью и здоровьем клиентов. Наибольшее внимание к гигиене и безопасности. Основные подразделения – палата, кабинет или врач. Руководитель – главный врач.

Государственная Крупное или среднее учреждение. К государственной службе относят МВД, МЧС, служба пенсионный фонд, налоговую инспекцию, администрации и муниципалитеты от федерального до районного уровней. Выполняет некоторые государственные услуги. Работает с населением. Наибольшее внимание документации и обеспечению соблюдения закона. Основное подразделение – отдел. Руководитель – глава департамента (службы или администрации). Приоритет защите государственной тайны.

Металлургическая Крупное предприятие. Продукция производится из сырья. Большие требования к компания управлению запасами. Используется конвейер. Основные подразделения: управления, цеха и отделы. Руководство - совет директоров или управляющая компания.

4. Указания к заданиям Каждое задание представляет собой расчётно-учётную задачу, использующую данные из небольшой базы данных. Для каждой задачи должны быть определены данные, хранимые в базе данных – фамилии исполнителей, названия объектов, обозначения некоторых свойств, даты, сроки и т.д. Автоматизация процесса должна обеспечивать решение задачи по созданию некоторой выборки и формирования годного для печати отчёта, содержащего все необходимые реквизиты.

В работе обязательно должна быть показана отраслевая специфика. Все графические материалы проекта должны быть отличны от материалов других студентов.

В процессе работы над курсовым проектом необходимо создать следующие элементы:

при помощи MS Office или MS Visio сформировать мнемосхему;

при помощи MS Office или MS Visio скомпоновать алгоритм работы программы, реализующей состоит подсистему, определяемую темой проекта;

при помощи MS Office сформировать структурную схему программного средства, показывающую взаимосвязи между модулями;

при помощи MS Office разработать таблицы входных и выходных данных разрабатываемого программного средства;

при помощи MS Office разработать таблицу с тестовыми наборами данных.

Результатом работы должна являться пояснительная записка, содержание которой должно включать этапы, соответствующие п. 2.2. Задание на курсовое проектирование обязательно вшивается в пояснительную записку после титульного листа.

5. Критерии оценки курсового проекта Критериями оценки курсового проекта являются:

1) глубина и актуальность знаний, показанных студентом при защите курсового проекта;

2) своевременность выполнения всех этапов курсового проекта;

3) логическая взаимосвязь между отдельными этапами проекта;

4) соответствие полученных при проектировании результатов заданию;

5) соответствие полученных при проектировании документов стандартам, приведённым в приложении.

Оценка «отлично» присваивается, если все критерии полностью достигнуты студентом.

Оценка «хорошо» ставится, если один из критериев не полностью достигнут. Например, не соблюдён график выполнения курсового проекта или присутствуют незначительные ошибки в выполнении 1-2 этапов работы.

Оценка «удовлетворительно» выставляется, если 2-3 критерия не полностью достигнуты, либо если наблюдается грубое нарушение 1 из критериев. Например, на 2-3 недели сорваны сроки выполнения проекта, отсутствует один из элементов работы и т.д.

Оценка «неудовлетворительно» ставится, если не полностью достигнуты все критерии, совершены более 2 грубых ошибок, таких как отсутствие одного из элементов работы, сроки выполнения работы сорваны более чем на 2 недели, есть значительные заимствования из проектов других студентов, грубо нарушены правила оформления 2-х и более видов схем и т.д.

Библиография Основная литература 1. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/под ред. проф. Г.А. Титоренко. - М.: ЮНИТИ, 2005.

2. Гринберг, Информационные технологии управления:

Учебное пособие для вузов / А.С. Гринберг, Н.Н. Горбачев, А.С.

Бондаренко. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004.

3. Сергеева, Информатика: учебник / И.И. Сергеева, А.А. Музалевская, Н. В. Тарасова.-М.: Форум: ИНФРА-М, 2006.с.:

Дополнительная литература 1. Вендров, CASE – технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. / А.М. Вендров– М.: Финансы и статистика, 1998.

2. Вендров, Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. / А.М. Вендров – М.: Финансы и статистика, 2000.

3. Куликов, Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Системное моделирование предметной области. / Г.Г. Куликов, А.Н. Набатов, А.В. Речкалов – Уфа:

УГАТУ, 2003. 176 с.

4. Маклаков, Bpwin и Erwin. CASE- средства разработки информационных систем. / С.В. Маклаков– М.: "ДИАЛОГ-МИФИ", 1999. – 256 с.

Составитель: КОНЕВ Константин Анатольевич

ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ

ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ

к лабораторной работе по дисциплине «Разработка и стандартизация программных средств и информационных технологий»

Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times New Усл. печ. л. 1,8. Усл. кр.-отт. 1,8. Уч.-изд. л. 1,7.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии УГАТУ 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса,