Информационная система "Кафедра Университета: модуль "Студенты"

7.1 Расчет производительности процессора

Разделим задачи, выполняемых ЭВМ на классы (Таблица 6), а также укажем их характеристики (Таблица 7,8,9)

Таблица 6 - Задачи, выполняемых ЭВМ

Определим объем входной\выходной информации, для заполненных формы оценим количество заполняемого (в байтах), если на выходе имеем отчеты, документы, то указываем структура документа.

1) Ввод данных НИРС (рис.19)

Рис.19 - Форма ввода данных НИРС

2) Ввод данных рейтинг-контролей (рис.20)

Рис.20 - Форма ввода данных рейтинг-контроля

3) Ввод отчетов о практике (рис.21)

Рис.21 - Форма Отчета по практике

Таблица 7 - Характеристики задач, выполняемых на машинах

N*=Gвх+Gвых;

n=6*N*;

p=2.5*n;

N=8/3*p;

N1=б/ (б+1)*N;

N2=N-N1;

Для информационно-справочного класса задач:

N*=1099335+1124903=2224238

n=42963798;

p=107409495;

N=286425320;

N1=13801841

N2=2224238;

Для оптимизационного класса задач:

N*=126890+127890=2540959

n=15245754;

p=38114385;

N=101638360;

N1=4897599;

N2=52662363;

Таблица 8 - Исходные данные для расчета производительности вычислителя

Таблица 9 - Параметры для расчета производительности вычислителя

Производительность процессора:

,

Pn=1,526*107Гц

Производительность процессора для обслуживания терминалов в диалоговом режиме:

Pg=8*1017 Гц

Требуемая производительность процессора.

Pтр 8,2*108 Гц

Вычисление объема требуемой памяти

Количество операндов на один оператор:

Входная и выходная информация в знаках:

Суммарный поток информации:

Число простых операндов

Число команд в программе

Длина программы

Число операндов

Количество вычислительных операций

Число простых операторов (методом подбора)

Объем требуемой оперативной памяти:

бит = 2 Гигабайта .

7.2 Требуемый объем внешней памяти

Для срока службы в 5 лет достаточно объема внешней памяти в 20 Гигабайт с расчетом на хранение базы данных и ее резервного копирования.

7.3 Математическое моделирование

Дипломное проектирование включает этап построения математической модели объекта автоматизации либо информационной системы в целом.

В качестве математической модели ИС часто используются системы массового обслуживания (СМО). Это системы, которые обслуживают входящий поток заявок. На выходе имеем поток обслуженных заявок. В процессе обслуживания могут создаваться очереди конечной и бесконечной длины. Часть входящих заявок может получить отказ.

Кроме того, различают одноканальные и многоканальные СМО.

Исходные данные для анализа: параметры распределения входящих и исходящих потоков, а также характеристики самой СМО, например среднее время обслуживания. В результате расчетов определяют такие характеристики СМО, как среднее число заявок в системе, средняя продолжительность пребывания заявок в системе, среднее число заявок в очереди, средняя продолжительность пребывания заявок в очереди, средняя длина очереди и т.д. Такие модели исследуют двумя методами, дающими близкие результаты. Аналитические методы теории СМО позволяют выполнять вероятностные расчеты и вычислять теоретические значения характеристик СМО. Имитационное моделирование позволяет получить приблизительные оценки тех же параметров, причем с увеличением длительности моделирования они приближаются к теоретическим значениям. Имитационное моделирование можно использовать для исследования сложных систем, для которых непосредственное применение теории СМО затруднительно.

Пакет имитационного моделирования Arena позволяет строить визуализированные имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты.

Одним из наиболее эффективных свойств данного инструмента является его интеграция со средством функционального моделирования BPwin, в котором имеется возможность экспорта диаграммы IDEF3 в имитационную модель Arena.

В ходе моделирования была построена имитационная модель СМО для исследуемой предметной области:

В систему моделируются поступающие заявки от Преподавателей (Teacher) и Студентов (Student). Время поступления запросов в систему экспоненциально распределено со средним значением 30 минут, число запросов не ограничено, в случае занятости обслуживающегося устройства запрос встает в очередь. Время обслуживания запросов экспоненциально распределено со средним значением 24 минуты.

8. Информационный менеджмент

8.1 Назначение ИМ

Информационный менеджмент - это специальная область менеджмента, охватывающая все задачи в сфере создания и использования информационных ресурсов предприятия.

8.2 Построение ресурсных матриц

Ресурсная матрица в общем случае имеет следующий вид:

Для нашей системы основными используемыми компонентами являются пользователь, ПК пользователя, ОС, платформа 1С, конфигурация 1С:Предприятие, сервер БД, кабели, шнуры, принтер.

Ресурсная матрица:

Таблица 7.1 Ресурсная матрица

Таблица 7.2 Компоненты ресурсной матрицы

Rпк= 25000/5/12/21/8/60/60=0,014 - стоимость 1с работы компьютера.

Технологический процесс по своему существу - это упорядоченная совокупность операций, выполняемых в определенном порядке с использованием определенных ресурсов. Каждая технология представляет собой некоторый определенный маршрут по клеткам ресурсной матрицы, развернутый во времени.

Таблица 7.3 Временная ресурсная матрица,

Процесс формирования ведомости можно разбить на несколько операций:

1) Вход в систему

2) Введение параметров формирования

3) Получение результата

4) Печать

Таблица 7.4 Распределение ресурсов по операциям.

В клетках выше приведенной таблицы отражаются величины, характеризующие объем соответствующего ресурса, затрачиваемого при выполнении той или иной операции.

Рассчитаем функционалы:

F1= 20.008

F2=40.48

F3=1.9

F4=4.008

После выполнения операции вычисления множества функционалов F по всем технологическим процессам как показателей качества этих процессов, мы можем решать разнообразные задачи анализа деятельности системы.

8.3 Экономическое обоснование. Оценка экономической эффективности

Эффективность - сопоставление эффекта от реализации инвестиций в системы с величиной затрат, необходимых для их внедрения.

Экономическая эффективность исчисляется как соотношение стоимостного эффекта от внедрения ИС к стоимости самой системы и разность затрат на ее создание и эксплуатацию за определенный период времени.

Показатели экономической эффективности имеют весьма приближенное значение в связи с трудностью определения составляющих компонент эффекта, полученного за счет внедрения ИС. Основную трудность составляет разделение результатов, полученных за счет мероприятий по совершенствованию управления и соответствующих величин, получаемых за счет автоматизации решения экономических задач и повышения качества принимаемых решений.

Экономическая эффективность информационных систем в общем случае обеспечивается за счёт следующих факторов:

- высокой скорости выполнения операций по сбору, передачи и выводу информации, достигаемой за счёт высокой производительности автоматических средств, с помощью которых можно сократить до минимума время, необходимое для выполнения отдельных технологических операций;

- повышения качества учёта, контроля и регулирования за счёт увеличения исходной информации, установления чёткого графика её получения, устранения из неё условно постоянных данных, а также за счёт комплексной централизованной обработки;

- улучшения системы информации за устранения дублирования и искажения информации, введения единой системы расчётов и форм документации.

Для оценки экономической эффективности рассматриваемые задачи ИС должны быть охарактеризованы затратами на разработку ИС, приобретение технических средств, величинами затрат на решение задачи до и после автоматизации и др.

Предпроизводственные затраты включают затраты на исследовательские и проектные работы, включая приобретение программных средств, составление инструкции пользователей, а также расходы на освоение средств автоматизированного проектирования.

Полные (капитальные затраты) включают затраты на приобретение ПЭВМ, оргтехники, средств связи, реконструкцию здания в связи с установкой ВТ с учетом остаточной стоимости ликвидируемого оборудования, также затраты на предотвращение отрицательных социальных, экономических и других последствий, связанных с внедрением ИС.

Исходные данные для расчета коэффициента экономической эффективности приведены в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Исходные данные

Накладные расходы:

- канцелярские расходы 2000 руб. в месяц;

- командировочные расходы 10 000 руб. в месяц

Заработная плата персонала 25000 руб. в месяц.

Процент накладных расходов рассчитывается как

(1)

Накладные расходы =2000 + 10000 = 12000 руб. в месяц.

%

Задачи, решаемые с помощью разработанной информационной подсистемы, представлены в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Задачи

1) Kр - количество решений в год

Оперативный учет:

- обязательное резервное копирование раз в месяц = 12 решений,

- ввод, редактирование и поиск данных ежедневно = 2522 решений.

Итого:2522 решения в год.

Оперативный анализ:

- ввод данных по перемещению студентов =2 решения в год.

- формирование приказов об отчислении =2 решения в год.

Формирование отчетов:

-формирование ведомостей для одной группы = 18 решений в год.

-формирование отчета по посещаемости = 6 решения в год.

2) Тр1 - время ручной обработки до автоматизации, час

Оперативный учет:

-поиск нужной информации, редактирование, добавление данных составляет примерно 2 часа.

Оперативный анализ:

Для корректировки понадобится около 3 дней (24 часа); для перераспределения студенческих составов - 5 дней (40 часов).

Формирование отчетов:

На формирование ведомостей необходимо примерно 10 дней (80 часов); на составление журнала посещаемости - 4 дня(32 часа).

3) Тр2 - время ручной обработки после автоматизации, час.

Оперативный учет:

После автоматизации пользователь сможет:

- вносить информацию за 5 мин или 0,08 часа

Оперативный анализ:

Необходимая информация загружается извне по стандартным правилам обмена.

Формирование отчетов:

Типовые отчеты уже есть в системе.

4) Тм2 - время машинной обработки после автоматизации, час.

Оперативный учет:

Обновление БД займет примерно 0,25 часа (15 минут).

Оперативный анализ:

Для корректировки учебного состава понадобится 0,42 часа (25 минут).

Для корректировки статуса актуальности студента при отчислении - 0,66 часа (40 минут)

Формирование отчетов:

На формирование ведомостей необходимо примерно 9 часов (560 мин); на составление отчета по посещаемости - 7 часов (420 мин).

1. Затраты ручного труда, связанные с работой технических пользователей, руб.

,(2)

где n - общее количество решений.

До автоматизации:

После автоматизации:

2. Затраты эксплутационные, связанные с решением задачи на вычислительной технике, руб.

, (3)

2.1 Зарплата инженерно-технических работников, обслуживающих вычислительную технику, руб.

, (4)

где TMi - затраты машинного времени на одноразовое решение i задачи, часы;

Фг - годовой фонд заработной платы ИТР, обслуживающего вычислительную технику, руб;

Fэвм - годовой фонд времени работы ЭВМ, часы.

После автоматизации:

2.2 Затраты на электроэнергию, руб.

, (5)

где Nэвм - уставная мощность ЭВМ, КВт;

Цэл - стоимость 1КВт/час электроэнергии, руб;

Ки - коэффициент использования электроустановок по мощности.

После автоматизации:

2.3 Aмортизационные отчисления.

, (6)

где - норма амортизационных отчислений.

2.3.1 Капитальные затраты на задачу, связанные со стоимостью вычислительной техники, приходящейся на данный комплекс задач, руб.

, (7)

После автоматизации:

Амортизационные отчисления:

После автоматизации:

2.4 Затраты на запасные части, материалы, ремонт, руб.

, (8)

где К- сумма коэффициентов: нормы расходов запасных частей, нормы расходов материалов, коэффициента ремонта.

После автоматизации:

Таким образом, затраты эксплуатационные, связанные с решением задачи на вычислительной технике, руб.:

После автоматизации:

3 Затраты, связанные с проектированием задачи, руб.

(9)

После автоматизации:

В таблице 7.8 приведены затраты на проектирование информационной подсистемы.

Таблица 7.8 - Затраты на проектирование ИП

8.3.1 Пример расчета технологического процесса

Рассчитаем стоимость процесса «Формирование экзаменационной ведомости». Данный процесс выполняется каждую сессию, для всех групп с учетом количества предусмотренных экзаменов.

Сусл. = tусл*(Срасх. + Сз/п + Снач. + Свр.маш. + Свр.всп. + Сам.пк)

1. Рассчитаем Сз/п - зарплата основного производственного персонала.

Сз/п = См, где

См - зарплата секретаря.

Стоимость одного часа работы сотрудника рассчитывается по формуле:

1 час = ЗП/8*24, где

ЗП - заработная плата сотрудника,

8 - количество часов рабочего дня,

24 - количество рабочих дней

Стоимость часа работы сотрудника: 1 час = 15000/192 = 78.1 руб.

На технологический процесс он тратит 3 минуты, поэтому

Сз/п См = 78.1 * 3/60 =3.9 руб.

2. Рассчитаем Срасх. - стоимость используемых расходных материалов.

Накладные расходы - 15% от фонда заработной платы.

Таким образом, Срах = 0,15*3.9 = 0,58 руб.

3. Рассчитаем Снач. - страховые взносы

Начисления на заработную плату определяются установленным законом способом. В них входят 26,2% страховой взнос во внебюджетные фонды и от несчастных случаев.

Рассчитаем начисления на зарплату для каждого сотрудника.

Страховые начисления:

Снач. = 0,262*3,9 = 1,02 руб.

4. Рассчитаем Свр.маш. - стоимость машинного времени.

В процессе участвует ПК сотрудника и лазерный принтер.

ПК тратит в месяц 100 кВатт электроэнергии, принтер - 20 кВатт.

Время работы ПК 8 часов в день, всего 24 рабочих дня, значит, в час ПК расходует 100/8/24 = 0,52 кВатт электроэнергии.

ПК сотрудника работает 3 минут во время выполнения процесса. 1 кВатт/час стоит 4 руб.

Тогда компьютер сотрудника:

Свр.маш. = 0,52 * 3 * 4/ 60 = 0,1 руб.

Аналогично для принтера:

Свр.маш.принт. = 0,42 * 1 *4/60 = 0,02 руб.

Тогда Свр.маш. = 0,1 + 0,02 = 0,12 руб.

5. Рассчитаем Свр.всп. - стоимость вспомогательного времени

Будем считать, что к нему относятся: время загрузки программного обеспечения, время передачи данных по сети.

Загрузка программного обеспечения - 60 секунд:

Свр.всп.мен. = 0,52КВт * 1 * 4 Руб/КВт /60мин = 0,03 руб.

Время передачи данных по сети 2 секунды, участвуют оба компьютера:

Свр.всп.перед. = 0,52 * 1/30 * 4/60 = 0,001 руб.

Тогда Свр.всп:

Свр.всп. = 0,03+0,001 = 0,031 руб.

6. Рассчитаем Сам.пк - амортизация персонального компьютера

Учитывая, что норма амортизации средств ВТ составляет 25% от балансовой стоимости средств.

Рассчитаем амортизации ПК, стоимостью 25000, и временем работы 3 минут, по формуле:

Сам.пк = первоначальная стоимость* норма амортизации * длительность работы/время использования

Сам.пк. = 25000*0,25*3/ (12*24*8*60) = 0,13 руб.

В конечном итоге рассчитаем стоимость технологического процесса:

Сусл. =(0,58 + 3.9 + 1,02 + 0,1 + 0,031 + 0,13)= 5,76 руб.

8.3.2 Расчет показателей экономической эффективности