Проектирование автоматизированных информационных систем

• Введение
• 1. Теоретическая часть
• 2.1 Введение
• 2.2 Общая характеристика процесса создания АИС
• 2.3 Структура и состав АЭИС
• 2.4 Проектирование информационного обеспечения
• 2.5 Проектирование информационной базы
• 2.6 Проектирование систем классификации и кодирования
• 2.7 Классификационные системы кодирования
• 2.8 Проектирование технологического процесса обработки данных
• 2.9 Технология проектирования и разработки программного обеспечения
• 2.10 Заключение
• 3. Практическая часть

3.1 Общая характеристика задачи

3.2 Описание алгоритма решения задачи

• Список использованной литературы

Приложения

Введение

В теоретической чисти данной работы рассмотрим один из классов АИС — АЭИС, а именно его проектирование. Ведь проектирование АИС занимает большую часть расходов не только времени, но и финансов на создание АИС. Постараемся более чётко коснуться наиболее важных аспектов этой темы.

В практической части рассматривается компания кредитор в которой необходимо произвести расчёты по кредитам и организовать межтабличные связи для автоматического заполнения необходимых ячеек.

Для выполнения этого задания использовался ПК со следующими аппаратным обеспечением:

Процессор — Intel Pentium 4 COU 3000 MHz;

ОЗУ 1538 Мб Видеокарта — NVIDIA GeForce 4 7900 GT

Монитор — Acer A400

Программное обеспечение:

Windows XP Professional SP3

MS Office 2007 (Word, Excel)

Nero8

Графический редактор — Paint

1. Теоретическая часть

1.1 Введение АИС крепко вошли в нашу повседневную жизнь. Особо остро в них нуждаются не частные лица, а фирмы и корпорации, готовые вкладывать огромные суммы в создание и улучшение уже созданных комплектов программ.

Создание и улучшение АИС это сложный и кропотливый труд, включающий в себя не только процессы программирования, но и отнюдь не менее сложный процесс проектирования. В настоящее время АИС включает в себя даже не столько труд программистов которые пишут код программы, сколько труд тех кто занимается разработкой самой структуры информационных систем.

Существует очень много видов АИС, мы сузим круг АИС до АЭИС (Автоматизированные экономические информационные системы).

1.2 Общая характеристика процесса создания АИС Проектирование Автоматизированных Экономических Информационных Систем (ПАЭИС) — это формализованное представление решений по созданию автоматизированной системы.

Автоматизированная экономическая система ;

технические средства;

люди;

информационные ресурсы;

программные средства.

Автоматизированная экономическая информационная система (АЭИС) — человеко-машинная система, в которой с помощью экономико-математических методов современных средств сбора, передачи и обработки, экономической информации решаются задачи по управлению производственными процессами.

Элементами этой системы являются — человек, технические средства, экономико-математические методы, совокупность задач и функций управления представленных в формализованном виде, программные средства.

Основные направления развития АЭИС:

— Развитие децентрализованных систем обработки данных;

— Объединение и развитие интегральных систем;

— Развитие, создание автоматизированных банков данных;

— Интеграция микроэлектроники с оборудованием;

— Интеграция электрических и технических автоматизированных систем.

ПАЭИС базируется на использовании ряда научных положений, к которым относится:

использование системного подхода;

использование ряда принципов по созданию систем, которые сформулировал академик Глушков (отец экономической кибернетики).

Системный подход — метод, который базируется на соблюдении ряда правил при проектировании всей системы и ее отдельных элементов.

Согласно этому методу весь процесс проектирования разбивают на два этапа:

— Макропроектирование;

— Микропроектирование.

1 этап предполагает разработку принципиальных положений по структуре и функциональному обеспечению системы.

Сюда относится:

формулировка проблемы, которая разбивается на определенные цели системы, описание действующих на систему факторов, описание действующих связей с другими системами;

определение вариантов построения системы;

построение адекватного математического описания;

анализ этих вариантов;

синтез оптимального варианта системы.

Цель, способы, адекватное математическое описание, программные средства, каждый из элементов подчиняется общей цели. Принципы, которые целесообразно придерживаются для разработки систем:

— Принципы новых задач (ИС вовлекает в себя новые задачи, расширение системы);

— Принцип непрерывного развития системы;

— Принцип однократного ввода информации и многократного использования (ввод информации трудоемкий процесс, одни и теже данные должны вводится один раз, но по разному использоваться);

— Проектируемые системы (должны предусматривать не только обработку информации, но ее организацию сбора, передачи данных по каналам связи. Обработанная информация — функция информационной системы);

— Принцип первого руководителя (всей системой должен руководить один человек, который отвечает за ее функционирование в будущем);

— Задачу разработки базы данных, предназначенной для хранения информации;

— Задачу разработки графического интерфейса пользователя клиентских приложений.

1.3 Структура и состав АЭИС

По структуре АЭИС — можно разделить на две части: функциональную и обеспечивающую, каждая из этих систем делится на подсистему. Подсистемы первой (функциональной) части делятся на комплексы задач, а комплексы на отдельные задачи.

Обеспечивающие подсистемы делятся на:

— программное обеспечение;

— информационное обеспечение;

— техническое обеспечение;

— организационное обеспечение;

— математическое обеспечение;

— лингвистическое обеспечение.

(Приложение 1)

Функциональная часть представляет собой совокупность формализованных функциональных задач, обеспечивающих реализацию определенных функций управления.

Типовые функциональные подсистемы:

Бух.учет;

ОК;

Сбыт и реализация продукции;

Материальное обеспечение;

Маркетинг.

Подсистема:

Технической подготовки производства;

Подготовка оперативного управления;

Подготовка материального снабжения;

Подготовка сбыта и реализации готовой продукции;

Подготовка управления кадками;

Подготовка управления бух.учетом.

Обеспечивающая часть.

Программное обеспечение — совокупность машинных программ записанных на носителе, их описание, описание эксплутационной документации позволяющее решать функциональные задачи (алгоритмы).

Информационное обеспечение — совокупность массивов информации которые записанные на машинные носители, систем кодирования информации первичных и вторичных документов, схем, описаний, технологий обработки данных, инструкций, которые обеспечивают отображение производства и позволяющие принимать управленческое решение. [1. ст. 153]

Техническое обеспечение — совокупность технических средств по сбору, регистрации, передачи, обработки информации и технической документации позволяющие эксплуатировать эти технические средства.

Организационное обеспечение — совокупность технических документов регламентирующих функционтрование системы в целом, а также поведение человека в рамках этой системы. [1. ст. 155]

Выделяют математическое обеспечение — при использовании экономико-математических методов и моделей.

Иногда выделяют лингвистическое обеспечение — использование словарей, определений, позволяющее идентифицировать различные элементы системы.

1.4 Проектирование информационного обеспечения

Состав и содержание проектной документации регламентируется ГОСТом. [3.]

Состав документов:

описание ИО

В документе описания и ИО рассматривается вопрос:

принципы организации ИО. Здесь указываются задачи для которых создается ИО. Методы контроля. Методы ведения информационной базы.

Организация сбора и передачи данных. Указываются источники образования информации, методы передачи и объем передаваемой информации.

описание функций информационной базы

В документе дается конкретное содержание структуры информационной базы. Перечисление всех массивов, файлов, их наименование, идентификаторы. Описывается для чего даются массивы, взаимосвязи между ими. Рассматривается организация ведения базы.

описание массивов информации

Описывается каждый массив, дается перечень реквизитов, их характеристика, тип, указываются связи между реквизитами, объем каждого массива, носители информации.

описание системы классификации и кодирования

Структура кода и расшифровка.

чертежи, форматы документов и перечни

Приводится шапка и характеристика реквизитов по каждому столбцу.

описание технологического процесса

Дается последовательность тех. операций по обработке операций, как вне машины, так и внутри ее. Само описание дается в виде схемы и ее описания.

Существуют тех. операции:

сбор, регистрация информации;

передача информации;

кодирование информации ;

ввод информации;

накопление;

сортировка;

обработка;

вывод на экран;

хранение информации;

защита информации.

1.5 Проектирование информационной базы

Проектирование информационной базы выполняет разработку:

организации информационной базы (ИБ);

описание массивов.

ИБсовокупность поименованных взаимосвязанных данных, записанных на машинные носители, доступны машине и используются для задач управления. [4.]

Совокупность нескольких баз представляет собой банк данных.

Основу любой ИБ составляют массивы или файлы.

Массивы разделяют:

по содержанию;

по длительности хранения информации;

а) постоянные или условно-постоянные (нормативно-справочная информация) б) переменные (массивы содержащие данные о состоянии объекта)

по технологии;

а) внешние б) внутримашинные, а иногда делят на а) входные б) промежуточные в) выходные

С точки зрения методов использования нормативно-справочной информации различают ИБ :

локальную базу данных;

общесистемную.

Система управления базами данных (СУБД) — комплекс программных средств, часть технических средств которые обеспечивают автоматизированное ведение информационной базы и обеспечивает определение логических связей между данными.

По типу СУБД логических связей делится на:

иерархические;

сетевая;

реляционная (табличное описание структуры).

Каждая СУБД имеет свой язык программирования.

1.6 Проектирование систем классификации и кодирования

Классификация — процесс разбиения объектов на множества в соответствии с выбранными признаками.

Система классификации — совокупность правил по разбиению объектов.

Кодирование — процесс присвоения кодовых обозначений классификационным группировкам и отдельным объектам.

Код характеризуется:

длинной;

структурой;

степенью информативности.

В зависимости от степени информативности различают коды регистрационные, к которым относится порядковая и серийная системы кодирования.

При порядковой системе кодирования выделяется только один признак объекта (например, 1-гр.45, 2-гр.46 и т. д.) и присваивается порядковый номер по этому признаку.

Серийный используется когда необходимо рассматривать до двух признаков объекта, тогда объекты разбиваются на серии и внутри этой серии идет кодировка в порядковой системе.

Для каждой серии предусматривается резерв номеров (например, есть объектсписок группы от 1 до 25, при серийной системе Асерия номеров 1:3,4-резерв. Б-5:6,7-резерв).

1.7 Классификационные системы кодирования

1. последовательные [2. ст. 30]

базируются на иерархической системе, их преимуществапростота и высокая информативность, недостатокувеличение разрядности кода и его жесткость

2. параллельные

применяются когда требуется закодировать несколько независимых признаков, преимуществовысокая гибкость, недостатокбольшая длина кода

3. комбинированные

используются для кодирования объектов, в которых имеются соподчиненные и независимые признаки (например, образование и национальность не связаны)

После кодирования информации формируются классификаторы, которые представляют собой систематизированный сбор, наименование группировок их признаков и их кодов.

Например, к классификаторам относят:

классификатор трудовых ресурсов;

административно-территориальных делений.

При проектировании кодов решаются вопросы:

определение перечня всех номенклатур, групп;

установление перечня позиций;

выбор системы кодирования и присвоение кодового обозначения каждой позиции;

разработка инструктивных материалов по использованию корректировке справочников.

1.8 Проектирование технологического процесса обработки данных

Технологический процесс (ТП) — совокупность типовых технологических операций: [2. ст. 46]

сбор, регистрация информации;

передача ее;

контроль информации;

ввод в ЭВМ;

накопление;

сортировка;

обработка;

вывод;

размножение;

10)архивирование.

Разработка ТП начинается с самого начала проектирования системы и заканчивается на завершающих стадиях.

Проектирование ТП рассмотрим на примере «Учет и движение материалов» .

При проектировании информационной системы по предприятию были приняты следующие проектные решения:

На базе ЭВМ создается АРМ кладовщика.

АРМ кладовщика, склада, увязывается в локальную вычислительную сеть предприятия, и к которой подключены АРМ бухгалтера и АРМ материалиста.

Входная информация поступает в виде требований, накладных актов на склад, курьерским способом или по почте.

Последовательность выполнения технических операций:

Регистрация входной информации.

Визуальный контроль и корректировка информации.

Ввод в ЭВМ .

Логикосинтаксический контроль и корректировка.

Накопление.

Сортировка.

Расчет количества поступивших и выбивших материалов за сутки и с начала месяца.

Вывод на экран и печать документов.

Передача данных по каналам связи АРМ бухгалтера.

Регистрация информации.

Контроль.

Расчет стоимости поступивших и выбывших материалов.

Составление оборотных ведомостей.

Архивирование.

1.9 Технология проектирования и разработки программного обеспечения

Программный продукт обладает стоимостными характеристиками и потребительскими свойствами.

С целью сокращения стоимости разработки программного продукта, продление жизненного цикла, используется ряд методов или способов представления программного продукта при проектировании.

В жизненном цикле программного продукта выделяют 3 этапа:

разработка логики программ;

разработка собственно программ;

испытания и ввод в эксплуатацию.

Усовершенственная технология проектирования логики программ, основана на принципе проектирования «сверху вниз», с разработки модуля организации и взаимодействия. Использует методы структурного программирования и ряд методов по оформлению и детализации программной продукции.

общий модуль организации и взаимодействия;

1.1- модуль ввода и контроля;

1.2- модуль расчета поступивших и выбывших материалов в стоимостном и количественном выражении;

1.3- составление оборотной ведомости;

1.4- расчет показателей по счетам;

1.5- модуль выдачи и формирования информации.

При проектировании «сверху-вниз» проектировщик детально разрабатывает первый модуль, остальные модули заменяются программами имметаторами «заглушками», в функции которых входит выдача показателей и констант в главный модуль, и передачу управления в модуль 1.

После разработки первого модуля начинается разработка модулей 1.1- 1.5.

Преимущества метода «сверху-вниз» :

возможность одновременного документирования и разработки программ;

возможность проектирования программного обеспечения практически с любого модуля.

При нисходящем проектировании следует придерживаться ряда принципов:

необходимо стремиться к строгому формализованному описанию входов, выходов и функций всех модулей;

если некоторая часть программы может быть выделена в отдельный модуль или подмодуль, то при описании программы необходимо его обходить;

при детализации логической схемы необходимо стремиться, чтобы описание каждого модуля укладывалось в 1 страницу, если это не получается то необходимо эту часть программы разделить на модули.

1.10 Заключение

Развитие не идет по сочетанию централизованной и децентрализованной информации.

Первое развитие децентрализованных систем обработки данных создаваемых в виде АРМ на базе персональной вычислительной техники.

Второе — объединение и развитие интегральных систем на базе локальны вычислительных систем (небольшое расстояние).

Третье — развитие автоматизированных банков данных.

Четвертое — интеграция микроэлектроники с оборудованием.

Пятое — интеграция экономических и технических автоматизированных систем (замер температуры).

Цели проектирования — показатели системы, которые характеризуют состояние системы:

Функциональная полнота — характеризует уровень автоматизации

F=Па/По ,

Где Па — число показателей, которые получаем с помощью созданной системы (автоматизируется),

По — общее число показателей, которое используется при функционировании производственной системы.

F=1 — превосходно.

Своевременность — характеризует возможность получения лицом принимающего решение необходимую информацию к определенному сроку.

Kt=(Па — Па)/Па ,

Где Kt — коэффициент времени — своевременность,

Па — несвоевременно полученный показатель.

Если Па=0, то Kt=1 — надежность.

Функциональная надежность

Где рi — вероятная надежность безотказной работы i-го элемента,

i — элементы системы,

k -число элементов системы.

Адаптивная надежность.

Ка=То/(То+Тв),

Где-То — среднее время между отказами системы, Тв — среднее время восстановления системы.

Если, То меньше и Тв меньше, то тем система надежней.

Экономическая эффектность системыобосновывается расчетом срока окупаемости капитальных вложений за счет эффекта, полученного от снижения стоимости вычислительных работ и расчетом экономического эффекта на приведенных затратах. Таким образом мы видим огромную тенденцию развития Проектирование автоматизированных информационных систем.

2. Практическая часть

2.1 Общая характеристика задачи

1. Произвести расчет платежа по кредиту клиента банка. Ежемесячное погашение кредита осуществляется равными (аннуитетными) платежами.

2. Результаты округлить до целого, используя функцию ОКРУГЛ (). Для того, чтобы итоговая сумма погашения основного долга равнялась сумме выданного кредита, использовать функцию ЕСЛИ () для отражения остатков по платежу в последнем платеже. Сумма последнего платежа по погашению основного долга будет больше, чем платежи за предыдущие месяцы.

3. По данным таблицы построить гистограмму с отражением платежей по кредиту по месяцам.

2.2 Описание алгоритма решения задачи

1. Запустить табличный процессор MS EXСEL.

2. Создать книгу с именем «Платежи по кредиту» .

3. Лист 1 переименовать в лист с названием «Кредит» .

4. На рабочем листе «Кредит» MS EXСEL создать таблицу сведений о выданном кредите.

5. Заполнить таблицу «Кредит» исходными данными (рис.1).

Рис. 1. Расположение таблицы «Кредит» на рабочем листе Кредит MS EXСEL

Лист 2 переименовать в лист с названием «Платежи по кредиту» .

6. На рабочем листе «Платежи по кредиту» MS EXСEL создать таблицу, в которой будет отражаться сумма платежей клиента в течение года помесячно.

7. Заполнить таблицу «Платежи» исходными данными (рис.2).

Рис. 2. Расположение таблицы «Платежи» на рабочем листе Платежи по кредиту MS EXСEL

информационный кодирование программный кредит

8. Определить погашение основного долга как отношение суммы кредита к количеству месяцев, на которые выдан кредит по формуле =Кредит!$B$ 6/Кредит!$B$ 5. Размножить введенную в ячейку E2 формулу для остальных ячеек (с E3 по E13) данной графы.

9. Результаты округлить до целого используя функцию ОКРУГЛ по формуле =ОКРУГЛ (Кредит!$B$ 6/Кредит!$B$ 5;0).

10. Определить сумму процентов как произведение суммы текущего остатка по кредиту на процентную ставку в месяц (процентная ставка в месяц равна отношению процентной ставки кредита к количеству месяцев, на который выдан кредит) по формуле =C2*(Кредит!$B$ 4/Кредит!$B$ 5). Размножить введенную в ячейку D2 формулу для остальных ячеек (с D3 по D13) данной графы.

11. Рассчитать текущий остаток по кредиту, который определяется как разница между суммой предыдущего остатка по кредиту и текущей суммой погашения основного долга по формуле: для января — =Кредит!B6-E2; для февраля — =C2-E3. Размножить введенную в ячейку С3 формулу для остальных ячеек (с С4 по С13) данной графы.

12. Платеж по кредиту рассчитать как сумму текущей суммы процента по кредиту и текущей суммы погашения основного долга по формуле =D2+E2. Размножить введенную в ячейку F2 формулу для остальных ячеек (с F3 по F13) данной графы.

13. Результаты во всех графах округлить до целого. Алгоритм аналогичен п. 10.

14. В результате получим таблицу:

Рис. 3. Таблица «Платежи»

15. Построить гистограмму с отражением платежей по кредиту по месяцам и поместить ее на лист «График»

Рис. 4. Графическое представление результатов вычислений

1. Экономическая информатика. Учебник для вузов. Под ред.д.э.н., проф. В. В. Евдокимова.- СПб.: Питер, 1997.-592с.: ил.

2. Руденко В. Д., Марчук А. М. Курс информатики/Под ред. Мадзиганова В.М.- К.: Феникс, 1998.-368с.

3. ГОСТ серии 34−89. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. Дата введения 01.01.90−01.07.91.-М.: Госкомитет СССР по стандартам, 1989

4. Концепция инвариантной автоматизированной информационной системы и ее реализация. С. М. Дукарский, А. А. Савостьянов. Москва, Российский научный центр «Курчатовский институт» .

Приложение 1

Приложение 2