I Аналитическая часть
1.1 Технико-экономическая характеристика предметной области и предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ»
1.1.1 Характеристика предприятия и его деятельности
Московский приборостроительный техникум — это структурное подразделение Российского экономического университета имени Г.В. Плеханова, реализующее программы среднего профессионального образования по следующим группам специальностей:
• 09.00.00 Информатика и вычислительная техника:
• 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы;
• 09.02.03 Программирование в компьютерных системах;
• 09.02.02 Компьютерные сети;
• 09.02.05 Прикладная информатика (по отраслям);
• 09.02.04 Информационные системы (по отраслям);
• 09.02.06 Сетевое и системное администрирование (Специальность из перечня ТОП – 50);
• 09.02.07 Информационные системы и программирование (Специальность из перечня ТОП – 50).
• 10.00.00 Информационная безопасность:
• 10.02.03 Информационная безопасность автоматизированных систем;
• 10.02.05 Обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем (Специальность из перечня ТОП – 50).
Помимо технических специальностей, традиционных для техникума, с 2012 года началась реализация образовательной программы, входящей в следующую группу специальностей:
• 40.00.00. Юриспруденция;
• 40.02.01 Право и организация социального обеспечения (квалификация юрист).
Обладая многолетней и богатой историей (в 2015 году техникуму исполнилось 75 лет), опытом и накопленными знаниями и компетенциями техникум ежегодно выпускает более 250 профессиональных электронщиков, программистов, администраторов сетей и баз данных, веб-дизайнеров.
Не секрет, что современный IT-специалист должен обладать знаниями во всех сферах создания, обслуживания и эксплуатации вычислительных систем. Невозможно стать настоящим профессионалом, не обладая базовыми знаниями во всех этих областях. Поэтому все наши студенты получают знания по всем этим направлениям, а углубленное изучение конкретных дисциплин в конечном итоге и определяет будущую профессию. На этом построено разделение по направлениям от более "железных" специальностей до специализирующихся на программном обеспечении.
Московский приборостроительный техникум принимает в свои стены абитуриентов, которые ищут техникум (колледж) после окончания 9-ти или 11-ти классов школы.
Современное IT-образование включает в себя большое количество практических занятий, а также "дистанционный подход" к обучению. В образовательной программе органично вписаны академические курсы таких известных компаний, как ЦИСКО (CISCO), МАЙКРОСОФТ (MICROSOFT), ОРАКЛ (ORACLE).
При таком подходе к обучению в техникуме (колледже) вчерашние выпускники школ, на базе основного общего образования (9 классов) или среднего общего образования (11 классов), уже после 2-ого курса обучения в Московском приборостроительном техникуме имеют реальную возможность конкурировать на рынке труда современных IT-специалистов.
Для укрепления этого конкурентного преимущества студенты техникума принимают активные участия в соревновательных мероприятиях Ворлдскиллс РОССИЯ (Worldskills RUSSIA) по следующим компетенциям:
• Веб-разработка (17 Web Design);
• Программные решения для бизнеса (09 IT Software Solutions for Business) — Сетевое и системное администрирование (39 IT Network Systems Administration);
• IT-решения для бизнеса на платформе «1С: Предприятие»;
• Разработка компьютерных игр и мультимедийных приложений.
Для реализации полученных профессиональных навыков студентов в области реального производства, уже после 2 курса обучения, техникум может присвоить квалификацию по следующим профессиям:
• 09.01.01 Наладчик аппаратного и программного обеспечения;
• 09.01.02 Наладчик компьютерных сетей;
• 09.01.03 Мастер по обработке цифровой информации;
По основным образовательным программам обучение в техникуме ведётся преимущественно за счет субсидий Федерального бюджета.
1.1.2 Организационная структура управления предприятием
Полная организационная структура предприятия представлена на рисунке 1.1.2.1
Рисунок 1.1.2.1 Организационная структура предприятия
?
1.1.3 Программная и техническая архитектура ИС предприятия
1.2 Характеристика комплекса задач, задачи и обоснование необходимости автоматизации
1.2.1 Выбор комплекса задач автоматизации и характеристика существующих бизнес процессов
Чтобы выявить комплекс задач, надо определить именно тот процесс, который относится к конкретному комплексу. Работа организации или одного отдела, это очень масштабная задача, надо определить основную цель и функции создаваемого проекта.
Чтобы внедрить в учреждения образования автоматизированную систему, это сложный процесс и возникают некоторые проблемы. Но они достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего использования системы.
Основной проблемой использования этой системы является «человеческий фактор». Например: перенос оценок из журнала выполняется учителем. Журнал успеваемости класса ведется в «бумажной» форме, то своевременный и корректный перенос данных в систему не гарантирован.
Основой разрабатываемой системы учета являются открытые, некоммерческие технологии и программные средства. Система предоставит возможность работы по локальной (глобальной сети), и отвечает требованиям безопасности при доступе к данным. В системе используется простой, интуитивно понятный интерфейс.
Система автоматизации учета учащихся техникума предназначена для хранения и анализа первичных данных учащихся и учителей.
Первичными сведениями являются: информация об ученике и его родителях, успеваемости (годовые оценки по предметам).
Для учителей собираются персональные данные, сведения по учебной нагрузке (предметы, классы), категория и достижения учеников (олимпиады, соревнования).
Система предоставляет возможность доступа нескольких пользователей по локальной (глобальной) сети с использованием обычного браузера.
IDEF диаграмма данного процесса, представлена на рисунке 1.2.1.1, 1.2.1.2.
Рисунок 1.2.1.1 SADT-модель(IDEF0) «как-должно-быть»
Рисунок 1.2.1.2 SADT-модель(IDEF0) «как-должно-быть»
1.2.2 Определение места проектируемой задачи в комплексе задач и её описание
Создание пользовательского интерфейса является одной из важнейших задач в разработке системы контроля и управления системы учета персональных данных, так как пользователь всё время ведёт работу в его среде. Интерфейс – механизм, который обеспечивает взаимодействие пользователя с приложением. Больше того, для пользователя интерфейс является «лицом» приложения так как он не видят программный код, который выполняется «за сценой». Для конечного пользователя оценка приложения, главным образом, определяется его внешним интерфейсом. Грамотно сконструированный интерфейс помогает упростить освоение программы.
Требование к системе:
• авторизация пользователя по паролю и логину;
• функция добавления данных в таблицы;
• функция редактирования данных в таблице;
• поиск по категориям;
• сортировка данных по полям в режиме поиска;
• подготовка отчета по результатам поиска;
• функция печати отчета.
Разрабатываемая система должна отвечать требованиям безопасности при доступе к данным:
• пароли доступа хранятся в базе данных в зашифрованном виде;
• после выхода из системы удаляются все данные пользователя из браузера.
1.2.3 Обоснование необходимости использования вычислительной техники для решения задачи.
В рамках автоматизированной системы, разработка проектируемой задачи уже ведется.
Необходимо рассмотреть пример работы неавтоматизированного решения реализации данного комплекса задач (мониторинга системы МПЦ):
• Обработка данных с каждой машины в данной системе, будет отнимать большое количество, как времени, так и рабочих ресурсов;
• Структуризация обработанной информации отнимет много времени;
• Получать единую статистику по всей системе, будет тяжело.
Очевидно, что без АС данного комплекса, было бы тяжело реализовать работу отдела так как система функционирует с большими объемами информации, как входящей, так и выходящей. Тогда рассмотрим преимущества автоматизации проектируемой задачи:
• Задействованные рабочие ресурсы, сведутся к одному пользователю (администратору системы), который будет отвечать за корректную работу системы;
• Объём задействованной информации, не будет значимым фактором для администрации, так как система способна обрабатывать множество различной информации;
• Повышение скорости обработки информации;
• Увеличение функционала комплекса в целом;
• Снижение нагрузки на систему.
1.2.4 Анализ системы обеспечения информационной безопасности и защиты информации
Информационная безопасность – это защита информационной среды, представляет собой комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности в области информации.
В свою очередь информационная безопасность организации – это состояние защищённости информации, которое обеспечивает её формирование, использование и развитие. Обеспечить информационную безопасность для организации является сложной задачей, так как для функционирования предприятия необходимо участие многих людей.
В качестве стандартной модели безопасности обычно приводят модель из трёх категорий:
• Конфиденциальность — получить доступ к информации могут только пользователи с соответствующими правами;
• Целостность — предотвращение несанкционированной модификации информации;
• Доступность — предотвращение временного или постоянного сокрытия информации от пользователей, которые получили права доступа.
Для информационной системы компании актуальны следующие параметры безопасности:
• Защита входа в систему – пароль пользователя домена, пароль локального входа, наличие современного антивирусного ПО.
• Ограничение доступа к компьютерам данных систем.
• Разграничение прав доступа при использовании ИС.
1.3 Анализ существующих разработок и выбор стратегии автоматизации «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ»
1.3.1 Анализ существующих разработок для автоматизации задачи
Большинство программного обеспечения, написанного для автоматизации процесса записи данных обучающиеся, используются штатными программистами, и по этой причине не выходит на более обширный рынок программного обеспечения. Такие программные продукты, в большинстве написаны с использованием «1С:Предприятие», «Microsoft Access», «Oracle Database» или иных серверов баз данных.
Для разработки продукта был взят «Visual Studio» по следующим причинам:
1. Удобный и понятный интерфейс, быстрый доступ ко всем разделам программы с начальной страницы;
2. Можно изменять конфигурацию интерфейса;
3. Имеет возможность интегрирования в любую систему;
4. Хранение данных на популярных БД, таких как: MySQL, PostgreSQL, SQLite;
5. Множество языков программирования;
?
1.3.2 Выбор и обоснование стратегии автоматизации задачи
Понятие стратегии автоматизации включает в себя базовые принципы, применяемые при автоматизации предприятия. В ее состав включены следующие части:
1. Цели – это области деятельности предприятия и последовательность, в которой они будут автоматизированы;
2. Способ автоматизации: по участкам, направлениям, комплексная автоматизация;
3. Долгосрочная техническая политика - набор внутренних стандартов, поддерживаемых на предприятии;
4. Ограничения: финансовые, временные и т.д.;
5. Процесс по управлению за изменениями плана.
Автоматизация — это способ по достижению стратегических бизнес-целей. Стратегия автоматизации обязана включать задачи предприятия. Стало быть, стратегия автоматизации является планом, согласованным по целям и срокам предприятия.
При выборе стратегии автоматизации стоит принимать в расчёт ограничительные факторы:
1. Временные;
2. Ограничения, связанные с влиянием человеческого фактора;
3. Технические.
Имеются главные стратегии внедрения системы:
1. Параллельное использование - это одновременная работа старой (возможно традиционной ручной) и новой автоматизированной системы. Они могут вместе существовать длительное время, после чего осуществляется окончательный переход на новую систему.
2. Скачок означает, что прежняя система ещё вчера работала, а сегодня в организации перешли на новую систему.
3. Пилотный проект представляет собой тактику «скачка», но применяемую к ограниченному числу процессов. И обычно он используется на небольшом участке деятельности. Такой подход снижает риски и наиболее надёжен. Практически большинство организаций применяют эту тактику.
4. Узкое место ? это небольшая часть некоторого процесса. При внедрении использования такого похода как автоматизированная информационная система выполняется только для конкретного «узкого места» и работающих на нём людей. Причём эффективность обычно повышается только на этом узком месте.
Для выполнения автоматизации проектируемых задач, будет использована четвертая стратегия. Так как разрабатываемые задачи не повлияют на работу всего автоматизированного комплекса системы, то их внедрение можно назвать «узко направленным».
1.3.3 Выбор и обоснование способа приобретения ИС для автоматизации задачи
Для решения реализации ИС для автоматизации задачи существуют следующие способы:
1. Разработка системы собственными ресурсами
2. Использование стороннего разработчика
3. Использование прототипов
4. Приобретение готовой системы
Разработка системы собственными ресурсами позволяет масштабировать и изменять систему в любой момент времени. Требует внушительных затрат на разработку и поддержку.
Использование стороннего разработчика позволяет создать гибкую систему управления. Затраты на разработку и поддержку сильно превышают использование прототипов или готовой системы.
Использование прототипов довольно гибкий вариант. В настоящее время не сильно распространены. Использование прототипов сторонней тематики может обернуться непониманием специалистов терминологии системы.
Приобретение готовой системы позволяет сэкономить средства на разработку. Она предусматривает ряд функционала, кажущийся на первый взгляд неэффективным, но приобретающий важность в процессе эксплуатации.
Из вышеизложенных вариантов был выбран первый так как будет легче разобраться в программе сделанным своими руками.
?
1.4 Обоснование проектных решений
1.4.1 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению
Главная цель информационного обеспечения предприятия заключается в том, чтобы получить обработанную информацию на основе полученных исходных данных. Собранная информация должна стать основой для принятия решений по управлению за деятельностью организации. Чтобы достигнуть эту цель необходимо решить ряд определённых задач, таких как сбор и хранение первичной информации, готовность к переработке и сама переработка, грамотное размещение информации между структурными подразделениями организации и их работниками, предъявление управляющей структуре данных в переработанном виде, анализ, обеспечение прямых и обратных связей в ее циркуляции и т.д. В современном мире без использования вычислительной и новых информационных технологий эффективно решить задачи по информационному обеспечению не получится.
Информационные взаимодействия и возможности разрабатываемых модулей:
1. Обработка получаемой информации;
2. Автономный режим работы;
3. Автоматическое сохранение обработанной информации;
4. Самостоятельное возвращение к работе после перезагрузки;
Для работы с вычисляемыми данными, будет использоваться разрабатываемое веб-приложение. В нём администратор системы сможет:
1. Просматривать список задач и пользователей;
2. Изменять фамилию, имя и отчество пользователя;
3. Редактировать роль пользователя;
4. Заблокировать пользователя;
5. Добавлять и искать задачи;
Информацию можно редактировать не только через веб-интерфейс, но и через БД. Для этого придется подключаться на прямую к базе.
?
1.4.2 Обоснование проектных решений по программному обеспечению
Для удобной работы пользователя с информационной системой необходимо грамотно спроектировать интерфейс системы учитывая множество факторов при его реализации. В первую очередь, интерфейс должен быть прост в использовании и в то же время многофункционален.
Для правильного функционирования базы данных нужно верно определить логические взаимосвязи между таблицами. Таким образом, на разработку самой базы может быть затрачено значительное количество времени и ресурсов.
MySQL – это одна из наиболее популярных и эффективных систем управления базами данных, которая очень часто используется при построении программ где используется базы данных.
СУБД MySQL поддерживает язык запросов SQL. Это позволяет совершать такие операции, как запись данных в базу, редактирование данных, извлечение или удаление данных из базы данных. MySQL обладает высокой скоростью работы, это действительно очень быстрый сервер. Это многопользовательская система — при этом ограничений на количество пользователей, одновременно работающих с БД, нет. Эта СУБД может хранить огромное количество записей в своих таблицах. Этим обеспечивается возможность создания крупных проектов с высокой безопасностью. Также бесспорным плюсом данной системы является то, что она распространяется совершенно бесплатно.
?
1.4.3 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Под техническим обеспечением понимают состав, формы и способы эксплуатации различных технических устройств, необходимых для выполнения информационных процедур: сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и использования информации.
Для нормального запуска любого программного обеспечения компьютер должен соответствовать минимальным системным требованиям.
Минимальные системные требования – это комплект условий, необходимых для вероятности запуска и работы программного продукта. Все же, наличие минимальных требований не отменяет вероятности запуска ПО на компьютерах, которые слабее минимальных.
Минимальные системные требования для работы с интернет-магазином компьютер должен иметь:
• Операционную систему MicrosoftWindows 7 и выше
• Процессор Intel Core i3 и выше;
• Оперативную память 4гб и выше;
• Жёсткий диск на 250 Гб и выше;
• VGA или HDMI совместимый с дисплеем;
• Наличие установленного web-браузера;
?
II Проектная часть
2.1 Разработка проекта автоматизации
2.1.1 Этапы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл (ЖЦ) информационной системы представляет собой непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивается в момент полного изъятия ее из эксплуатации.
Под моделью ЖЦ ПО понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении ЖЦ. Наибольшее распространение получили следующие модели: каскадная, с промежуточным контролем и спиральная.
Модели каскадная и с промежуточным контролем включают следующие этапы ЖЦ ПО:
1. Анализ;
2. Проектирование;
3. Реализацию;
4. Внедрение;
5. Сопровождение.
Каскадная модель — модель процесса разработки программного обеспечения, в которой процесс разработки выглядит как поток, последовательно проходящий фазы анализа требований, проектирования, реализации, тестирования, интеграции и поддержки.
К основным преимуществам каскадной модели относятся:
1. стабильность требований в течение всего жизненного цикла разработки;
2. возможность последовательного устранения возникающих сложностей;
3. определенность и понятность шагов модели и простота ее применения;
4. упрощение возможности осуществления планирования, контроля и управления проектом;
5. доступность для понимания заказчиками;
6. эффективность для проектов с четкими и понятными, но трудно реализуемыми требованиями;
7. эффективность для проектов с высокими требованиями к качеству при отсутствии жестких ограничений затрат и графика работ.
При использовании классической каскадной модели для несоответствующего ей проекта выявляются следующие ее недостатки:
1. сложность четкого формулирования требований в начале жизненного цикла и невозможность их динамического изменения на его протяжении;
2. последовательность линейной структуры процесса разработки, в результате возврат к предыдущим шагам для решения возникающих проблем приводит к увеличению затрат и нарушению графика работ;
3. непригодность промежуточного продукта для использования;
4. невозможность гибкого моделирования систем, не имеющих аналогов;
5. позднее обнаружение проблем, связанных со сборкой, в связи с одновременной интеграцией всех результатов в конце разработки;
6. недостаточное участие пользователя в создании системы – только в самом начале (при разработке требований) и в конце (во время приемочных испытаний);
7. невозможность предварительной оценки качества системы пользователем;
Модель с промежуточным контролем приближает жизненный цикл к реальному процессу создания и применения ПО. В отличие от каскадной модели, она допускает возврат каждого этапа жизненного цикла на любой предыдущий этап для выполнения межэтапной корректировки. При этом обеспечивается большая надежность ПО, но вместе с тем увеличивается длительность периода разработки.
Спиральная модель жизненного цикла позволяет устранить недостатки предыдущих моделей. Основной упор в ней делается на начальные этапы: анализ и проектирование. На них реализуемость технических решений проверяется с помощью создания прототипов.
При спиральной схеме разработки неполное завершение работ на очередном этапе позволяет переходить на следующий этап. Незавершенная работа может выполняться на следующем витке спирали. Тем самым обеспечивается возможность предъявить пользователям системы ее некоторый работоспособный вариант для уточнения требований.
ЖЦ регламентируют также и процессы разработки:
ГОСТ 34.601-90 распространяется на автоматизированные системы и устанавливает стадии и этапы их создания. Кроме того, в стандарте содержится описание содержания работ на каждом этапе. Стадии и этапы работы, закрепленные в стандарте, в большей степени соответствуют каскадной модели жизненного цикла.
ISO/IEC 12207:1995 стандарт на процессы и организацию жизненного цикла. Распространяется на все виды заказного ПО. Стандарт не содержит описания фаз, стадий этапов.
При выборе ЖЦ было принято решение, остановится на каскадной модели, так как такой подход хорошо зарекомендовал себя при построении информационных систем, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. Пример каскадной модели ЖЦ показан на рисунке 2.1.1.1
Рисунок 2.1.1.1 Пример каскадной модели ЖЦ
2.1.2 Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
В любом жизненном цикле программы существует такое понятие как риск.
Риск – это совмещения вероятности и следствий наступления неблагоприятных событий.
Именно по этой причине необходимо начать с предпроектной стадии. Для этой стадии характерны такие риски, как:
• Риск персонала со стороны заказчика и исполнителя;
• Риск нарушения методологии ведения проекта.
Следующих из выделенных, на этапе жизненного цикла (Определение требований), рисков является риск нарушения методологии ведения проекта. Основным фактором возникновения данного риска является необдуманное описания и утверждения документов, содержащих информацию об интересах сторон и состоянии проекта.
Мерой предотвращения этому может послужить:
• четкое определение прав и обязанностей каждого участника;
• компетентность участников проектной группы со стороны заказчика;
• участие профессиональных консультантов;
• заблаговременное обучение рабочей группы и ключевых пользователей;
• своевременные разъяснительные работы для персонала заказчика;
• документирование технических условий и их согласование со всеми заинтересованными участниками проекта;
• обязательное утверждение любых изменений.
• утверждение технического задания, не содержащего избыточных характеристик.
На стадии проектирования системы необходимой информационной системы характерны такие риски, как:
• Риск ведения проекта;
• Риск неверного планирования;
• Стоимостной риск;
• Форс-мажор.
Чаще всего, многие риски, которые сопровождают проект на всех его стадия, можно минимизировать, но остается вероятность появления вышеприведенных проблем.
