Информационная система автомобилестроительного предприятия

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

Красноярский институт железнодорожного транспорта

— филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»

Институт информационных технологий и моделирования Кафедра «Математики и информатики»

Информационная система автомобилестроительного предприятия Курсовой проект по дисциплине «Управление данными»

КП.532 122г.230 201

Выполнил студент группы ИС-10−1Дьяченко А.В.

Проверил Профессор Терсков В.А.

Красноярск 2013

Содержание Введение

1. Проектирование базы данных

1.1 Анализ существующего программного обеспечения

1.2 Концептуальное проектирование базы данных

1.3 Логическое проектирование базы данных

1.4 Физическое проектирование базы данных

2. Разработка программного продукта

2.1 Структура программного продукта

2.2 Руководство программиста

2.3 Руководство оператора

2.4 Тестирование программного продукта

3. Выводы

4. Библиографический список

Введение

Современный научно-технический прогресс немыслим без широкого внедрения и использования вычислительной техники в производстве, управлении и научных исследованиях.

Основы современной информационной технологии составляют базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД), роль которых как единого средства хранения, обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает. При этом существенным является постоянное повышение объемов информации, хранимой в БД, что влечет за собой требование увеличения производительности таких систем.

В данной курсовой работе объектом исследования является Автомобилестроительное предприятие.

Предметом исследования является структура автомобилестроительного предприятия, его состав.

Целью курсовой работы является разработка базы данных, обеспечивающую работу с информацией, касающуюся структуры Автомобилестроительного предприятия.

Задачами курсовой работы является систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по созданию баз данных, а также развитие навыков ведения самостоятельной работы.

1. Проектирование базы данных

1.1 Анализ существующего программного обеспечения Анализ существующего программного обеспечения необходим для сравнения уже существующих программ, доступных для потенциальных клиентов, выявления их достоинств и недостатков и оценки конкурентоспособности создаваемого программного обеспечения.

1.2 Концептуальное проектирование базы данных Данный курсовой проект предусматривает создание базы данных, содержащей информацию об автомобилестроительном предприятии. Такая база данных должна обеспечить хранение и просмотр информации об изделиях предприятия, работниках, и структуре предприятия Информационное обеспечение такого приложения пользователя включает следующие сущности (Таблица 1.1).

Таблица 1.1

Сущности и их описание

Для правильной работы базы данных между сущностями необходимы следующие связи (таблица 1.2.)

Таблица 1.2.

Связи между сущностями и их описание

Каждая сущность содержит некоторое количество атрибутов (Таблица 1.3). Атрибут — это поименованная характеристика сущности, определяющая ее свойства и принимающая значения из некоторого набора.

Таблица 1.3.

Сущности и их атрибуты

1.3 Логическое проектирование базы данных При проектировании базы данных в реляционной СУБД основной целью разработки логической модели данных является создание точного представления данных, связей между ними и требуемых ограничений. Это осуществляется группировкой атрибутов в отношения так, чтобы минимизировать избыточность данных и таким образом сократить объем памяти, необходимый для физического хранения отношений, представленных в виде таблиц. Дело в том, что при работе с отношениями, содержащими избыточные данные, могут возникать проблемы, которые называются аномалиями обновления и подразделяются на аномалии вставки, удаления и модификации. Для достижения этой цели, прежде всего, необходимо определить подходящий набор отношений. Метод, который используется для решения этой задачи, называется нормализацией.

Нормализация — это формальный метод анализа отношений на основе их первичного ключа (или потенциальных ключей) и существующих функциональных зависимостей.

Он включает ряд правил, которые могут использоваться для проверки отдельных отношений таким образом, чтобы вся база данных могла быть нормализована до желаемой степени нормализации. При работе с реляционной моделью данных важно понимать, что только удовлетворение требований первой нормальной формы (1НФ) обязательно для создания отношений приемлемого качества. Все остальные формы могут использоваться по желанию проектировщиков. Однако для того чтобы избежать аномалий обновления, рекомендуется выполнять нормализацию как минимум до 3НФ.

Зачастую нормализация осуществляется в несколько последовательно выполняющихся этапов, каждый из которых соответствует некоторой нормальной форме, обладающей известными свойствами. В ходе нормализации формат отношений становится все более строгим и менее уязвимым по отношению к аномалиям обновления.

Первая нормальная форма (1НФ) — это отношение, в котором все используемые домены содержат только скалярные значения.

Ни одна из предложенных нами сущностей не взаимодействует сама с собой, то есть отсутствуют рекурсивные связи. В нашем случае повторяющихся групп нет, т. е. все таблицы уже находятся в первой нормальной форме.

Вторая нормальная форма (2НФ) — это отношение, которое находится в первой нормальной форме и каждый атрибут которого, не входящий в состав первичного ключа, характеризуется полной функциональной зависимостью от этого первичного ключа. Вторая нормальная форма применяется к отношениям с составными ключами, т. е. к таким отношениям, первичный ключ которых состоит из двух или больше атрибутов. А так как отношение, у которого первичный ключ состоит из одного атрибута, всегда находится во второй нормальной форме. Все отношения, содержащиеся в представляемой базе данных, имеют первичные ключи на основе одного атрибута, значит можно считать, что база находится во второй нормальной форме.

Третья нормальная форма (3НФ) — это отношение, которое находится в первой и второй нормальных формах и не имеет не входящих в первичный ключ атрибутов, которые находились бы в транзитивной функциональной зависимости от этого первичного ключа.

Нормализация 2НФ-отношений с образованием 3НФ-отношений включает устранение транзитивных зависимостей. Если в отношении существует транзитивная зависимость между атрибутами, то в таком случае транзитивно-зависимые атрибуты удаляются из него и помещаются в новое отношение вместе с копией детерминанта. В представляемой базе данных не содержатся транзитивно функционально зависимых от первичного ключа атрибутов, следовательно, база находится в 3НФ.

На Рис. 1.1 представлена информационно-логическая модель рассматриваемой предметной области, построенная в соответствии с выявленными информационными объектами и связями между ними.

Рис. 1.1 Инфологическая схема сущностей.

R3

R1 R5

R2

R13

R4

R6

R12

R11

R9

R7 R1 R8

R7 R

Условные обозначения:

— стержневая сущность;

— ассоциационная сущность;

— характеристическая сущность;

— обозначающая сущность На языке инфологического моделирования данная модель может быть описана следующим образом:

Стержневые:

· Рабочий персонал

· Инженерно-технический персонал

· Автобусы

· Грузовые машины

· Легковые машины

· Мотоциклы

· Сельско-хозяйственная техника

· Дорожно-строительные машины Характеристические:

· Участки

· Работы

· Испытательные лаборатории Обозначающие:

· Бригады

· Цеха Ассоциативные:

· Изделия

1.4 Физическое проектирование базы данных программный база данные оператор Физическое проектирование является последним этапом создания проекта базы данных, при выполнении которого проектировщик принимает решения о способах реализации разрабатываемой базы данных. Во время предыдущего этапа проектирования была определена логическая структура базы данных (которая описывает отношения и ограничения в рассматриваемой прикладной области). Хотя эта структура не зависит от конкретной целевой СУБД, она создается с учетом выбранной модели хранения данных, например реляционной, сетевой или иерархической. Однако, приступая к физическому проектированию базы данных, прежде всего, необходимо выбрать конкретную целевую СУБД. Поэтому физическое проектирование неразрывно связано с конкретной СУБД. Между логическим и физическим проектированием существует постоянная обратная связь, так как решения, принимаемые на этапе физического проектирования с целью повышения производительности системы, способны повлиять на структуру логической модели данных.

Как правило, основной целью физического проектирования базы данных является описание способа физической реализации логического проекта базы данных. В случае реляционной модели данных под этим подразумевается следующее:

· создание набора реляционных таблиц и ограничений для них на основе информации, представленной в глобальной логической модели данных;

· определение конкретных структур хранения данных и методов доступа к ним, обеспечивающих оптимальную производительность СУБД;

· разработка средств защиты создаваемой системы.

Таблица 1.4.

Структура таблицы «Рабочий персонал»

Таблица 1.5.

Структура таблицы «Инженерно-технический персонал»

Таблица 1.6.

Структура таблицы «Бригады»

Таблица 1.7.

Структура таблицы «Участки»

Таблица 1.8.

Структура таблицы «Цеха»

Таблица 1.9.

Структура таблицы «Работы»

Таблица 1.10.

Структура таблицы «Изделия»

Таблица 1.11.

Структура таблицы «Испытательные лаборатории»

Таблица 1.12.

Структура таблицы «Автобусы»

Таблица 1.13.

Структура таблицы «Грузовые машины»

Таблица 1.14.

Структура таблицы «Дорожно-строительные машины»

Таблица 1.15

Структура таблицы «Легковые машины»

Таблица 1.16

Структура таблицы «Мотоциклы»

Таблица 1.17

Структура таблицы «Сельско-хозяйственная техника»

2. Разработка программного продукта

2.1 Структура программного продукта Разработанная база данных обладает интуитивно понятным интерфейсом. Все элементы управления и информации имеют однозначно понятные подписи. Меню программы включает в себя следующие пункты:

Формы (Рис. 2.1.) — это структурированное окно, которое можно представить так, чтобы оно повторяло форму бланка, создаются из набора отдельных элементов управления. Форма предоставляет возможности для:

— ввода и просмотра информации базы данных

— изменения данных

— печати

— создания сообщений Рис. 2.1. Список форм программы Отчеты (Рис. 2.2.) — это форматированное представление данных, которое выводится на экран, в печать или файл. Они позволяют извлечь из базы нужные сведения и представить их в виде, удобном для восприятия, а также предоставляют широкие возможности для обобщения и анализа данных.

Рис. 2.2. Список отчетов программы Таблицы (Рис. 2.3.) — способ передачи содержания, заключающийся в организации структуры данных, в которой отдельные элементы помещены в ячейки, каждой из которых сопоставлена пара значений — номер строки и номер колонки. Таким образом, устанавливается смысловая связь между элементами, принадлежащими одному столбцу или одной строке Рис. 2.3. Список таблиц в программе Запросы (Рис. 2.4.) — это средство выбора необходимой информации из базы данных. Вопрос, сформированный по отношению к базе данных, и есть запрос. Применяются два типа запросов: по образцу (QBE — Query by example) и структурированный язык запросов (SQL — Structured Query Language).

Рис. 2.4. Список запросов программы В данной курсовой работе были реализованы следующие запросы:

· Запрос «Выпущенные изделия».

Запрос «Выпущенные изделия» выводит информацию о Выпущенных изделиях предприятия.

· Запрос «Работники 5 бригады».

Запрос «Работники 5 бригады» выводит информацию о рабочих, работающих в 5 бригаде

· Запрос «Рабочие занимающие должность техников».

Запрос «Рабочие занимающие должность техников» выводит информацию о рабочих предприятия, которые находятся в должности техников.

· Запрос «Участки 3 цеха».

Запрос «Участки 3 цеха» выводит информацию о составе участков которые входят в 3 цех.

· Запрос «Участки 2 цеха и их начальники».

Запрос «Участки 2 цеха и их начальники» выводит список участков 2 цеха и непосредственных начальников этих участков.

· Запрос «Изделия собираемые в 2009 году».

Запрос «Изделия собираемые в 2009 году» выводит на экран перечень изделий которые собираются предприятием в 2009 году.

· Запрос «Инженеры предприятия».

Запрос «Инженеры предприятия» выводит информацию об инженерах, работающих на предприятии.

· Запрос «Изделия проходящие покраску».

Запрос «Изделия проходящие покраску» выводит информацию о изделия, которые в данное время проходят покраску в цеху

· Запрос «Изделия прошедшие испытания».

Запрос «Изделия прошедшие испытания» Выводит информацию о изделиях которые прошли испытания в испытательных лабораториях

2.2 Руководство программиста Для корректной работы разработанного программного продукта требуется наличие технических средств, с характеристиками не хуже следующих:

· монитор 17″ ;

· жесткий магнитный диск не менее 20 Гб;

· оперативная память не менее 512 Мб;

· процессор с частотой не менее 1,7 ГГц;

· манипулятор «мышь»;

· стандартная клавиатура;

· видеоадаптер VGA;

· лазерный принтер А4.

В качестве необходимого информационного обеспечения следует отметить, что на персональном компьютере должна быть установлена операционная система семейства Windows, а также пакет офисных программ MS Office.

2.3 Руководство оператора Назначение программы: ввод, хранение и использование данных по Автомобилестроительному предприятию. Таких, как:

— Информация о Выпускаемых изделиях

— Информация об Работниках и начальниках предприятия

— Информация по бригадам: названия бригад и имена начальников бригад.

— Информация о стадии работ по изделиям

— Информация о структуре предприятия.

Эта информация вводится в базу данных с помощью форм и может быть выведена на печать, просмотрена, и сгруппирована в отчетах.

Выполнение программы: запуск файла «ИС Автомобилестроительного предприятия». Откроется основное окно программы (Рис. 2.5.)

Рис. 2.5.Основное окно программы программный база данные оператор

2.4 Тестирование программного продукта Тестирование — процесс выполнения прикладных программ с целью выявления ошибок.

Тестирование программного продукта проводилось несколькими способами. Было проведено полное тестирование правильного выполнения всех транзакций программы.

Следующим этапом тестирования являлось тестирование переходов между окнами диалогов. На этом этапе была проверенна правильность связей частей программы между собой. Были исследованы все возможные переходы из одних диалоговых окон в другие.

Программный продукт имеет сложную структуру. В связи с этим тестирование производилось поэтапно в процессе создания. Каждый модуль тестировался по отдельности. Далее модули объединялись и повторно проходили тестирование. Это делалось для проверки логических связей. Выявленные на стадии обработки ошибки исправлялись.

Отдельно проводилось тестирование всего программного продукта после завершения программирования. Для этих целей в качестве оператора (пользователя) привлекали несколько человек, не имеющих отношение к программированию. На этом этапе проверялась понятность программы для неопытного пользователя.

В процессе тестирования использовались следующие методы:

1. Тестирование по методу «черного ящика».

При тестировании по методу «черного ящика», программа не дает никаких сбоев. К данному тестированию можно отнести:

2. Тестирование по методу «белого ящика».

В данном методе тестирования многократно проверялся исходный код программы и работа некоторых узлов.

Выводы Цель курсовой работы состояла в создании автоматизации системы учета шпал в пути В соответствии с поставленной целью в ходе выполнения работы были получены следующие результаты:

· выполнено исследование предметной области;

· выбраны инструментальные средства разработки программного продукта;

· выполнено проектирование базы данных;

· проведено тестирование продукта.

Система разработана с целью экономии времени при выполнении различных операций с информацией, например, ввод, перемещение, изменение данных, составление и распечатка отчетов. В любой момент с помощью запросов можно составить различные табличные отчеты о текущем состоянии дел, также изменить данные, тем самым поддерживая достоверность информации. Таким образом, можно сделать вывод, что все задачи курсового проектирования решены и его цель достигнута.

Библиографический список

1. Атре Ш. Структурный подход к организации баз данных. М.: изд-во «Финансы и статистика», 1983. — 320 с.

2. Бойко В. В., Савинков В. М. Проектирование баз данных информационных систем. М.: изд-во «Финансы и статистика», 1989. — 351 с.

3. Дейт К. Руководство по реляционной СУБД DB2. М.: изд-во «Финансы и статистика», 1988. — 320 с.

4. Джексон Г. Проектирование реляционных баз данных для использования с микроЭВМ. М.: изд-во «Мир», 1991. — 252 с.

5. Кириллов В. В. Структуризованный язык запросов (SQL). СПб.: изд-во «ИТМО», 1994. — 80 с.

6. Мартин Дж. Планирование развития автоматизированных систем. М.: изд-во «Финансы и статистика», 1984. — 196 с.

7. Мейер М. Теория реляционных баз данных. М.: изд-во «Мир», 1987. — 608 с.

8. Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. В 2 кн., М.: изд-во «Мир», 1985. — 320 с.

9. Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М.: изд-во «Мир», 1984. — 294 с.

10. Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. М.: изд-во «Финансы и статистика», 1985. — 344 с.

11. Официальный сайт компании «Гранд» [электронный ресурс]. URL: http://www.grandsmeta.ru

12. Электронный каталог программ [электронный ресурс]. URL: http://www.izone.ru