Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Введение

1. Предпроектное обследование

1.1 Общее описание предметной области

1.2 Цели и задачи дипломной работы

1.3 Сравнительный анализ существующих решений

1.4 Организационная структура паспортного стола (УФМС)

1.5 Функциональная схема отдела контроля по соблюдению правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

1.6 Сценарий работы отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

1.7 Функционально ориентированная модель отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

2. Математическая формализация и реинжиниринг бизнес процессов

2.1 Анализ и выбор CASE средств

2.2 Математическая формализация функционально ориентированной модели

2.2.1 Характеристики одноканальной СМО в период несезонности

2.2.2 Характеристики одноканальной СМО в период сезонности

2.3 Оптимизация модели СМО

2.4 Функциональные требования к информационной системе поддержки паспортного контроля на границе

3. Проектирование информационной системы обслуживания клиентов паспортного стола

3.1 Выбор архитектуры информационной системы в соответствии с выявленными функциональными требованиями

3.1.1 Архитектура файл-сервер

3.1.2 Архитектура клиент сервер

3.1.3 Многоуровневая архитектура

3.1.4 Сравнительный анализ рассмотренных архитектур

3.2 Схема развертывания информационной системы

3.3 Анализ средств проектирования баз данных

3.4 Проектирование информационной структуры

4. Реализация выбранного варианта решения

4.1 Выбор языка программирования

4.2 Выбор СУБД

4.2.1 Понятие БД. СУБД и приложения

4.2.2 Особенности СУБД Microsoft SQL Server

4.3 Аппаратные требования

5. Социальная значимость разработки

6. Технико-экономическое обоснование проекта

6.1 Расчет интегрального показателя качества

6.1.1 Анализ рынка

6.1.2 Выбор системы-аналога

6.1.3 Интегральный показатель качества

6.2 Расчет себестоимости системы

6.3 Подход к ценообразованию

6.4 Расчет трудоемкости разработки программного продукта

6.5 Расчет экономического эффекта от использования программы

6.6 Экономия от увеличения производительности труда

7. Безопасность и экологичность при эксплуатации информационной системы страховой компании

7.1 Анализ напряженности трудового процесса при эксплуатации информационной системы

7.1.1 Оценка показателей трудового процесса

7.1.2 Дерево отказов при эксплуатации системы

7.2 Мероприятия по улучшению условий труда при эксплуатации информационной системы

7.2.1 Содержание работы

7.2.2 Длительность сосредоточенного наблюдения

7.2.3 Наблюдение за экранами видеотерминалов

7.2.4 Степень ответственности

7.3 Пожаробезопасность при эксплуатации информационной системы

7.3.1 Пожарная безопасность

7.3.2 Электрическая безопасность

7.4 Защита окружающей и природной среды при эксплуатации информационной системы

Заключение

Введение

В наше время, когда бурно развиваются многие направления и отрасли в науке и технике, когда происходят новые открытия, реализуются новейшие разработки и проекты, огромное и значимое место в этом всем развивающемся и совершенствующемся мире выделяется именно информационным технологиям.

Управление федеральной миграционной службой (УФРС) предназначено для осуществления регистрационного учета граждан Российской Федерации и контроля за соблюдением гражданами и должностными лицами правил регистрации и снятия с регистрационного учета граждан РФ, а так же для оформления и выдачи основных документов, удостоверяющих личность гражданина Российской Федерации.

Ежедневно в отделение приходит большое количество людей по различным вопроса, связанным с регистрацией по месту прибытия (убытия), получением гражданства, документов, удостоверяющих личность, обмен паспорта в случае достижения 20-ти или 45-ти лет, в случае смены фамилии, утери документа и многое другое. Несомненно, скапливаются большие живые очереди, что мешает работе сотрудников. Какая же первая мысль возникает у граждан при походе в отделение УФРС.

Конечно, это мысль - сколько времени придется потратить в ожидании своей очереди, и еще не факт что вы стояли в тот кабинет, который вам действительно нужен. Эти утомительные и изматывающие очереди, мы теряем столько драгоценных минут.… Неужели никак нельзя сократить времяпрепровождения на границе? Конечно можно! Ведь мы живем в веке информационных технологий, а автоматизированное управление достигает своего пика. В данной работе будет сделана попытка решить проблемы УФРС с применением новых информационных технологий. Хотелось бы отметить ключевые моменты. Целью создания и реализации автоматизированного управления является повышение эффективности производственной деятельности за счёт использования информационных технологий в контуре управления.Информационная технология органично вписывается как система обработки данных в реальный процесс управления.

1. Предпроектное обследование

1.1 Общее описание предметной области

Территориальный орган создается для осуществления правоприменительных функций, функций по контролю, надзору и оказанию государственных услуг в сфере миграции, а также для реализации отдельных установленных законодательными и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации задач и функций Федеральной миграционной службы

Территориальный орган в своей деятельности руководствуется Конституцией Российской Федерации, федеральными конституционными законами, федеральными законами, актами Президента Российской Федерации и Правительства Российской Федерации, общепризнанными принципами и нормами международного права, международными договорами Российской Федерации, нормативными правовыми актами Министерства внутренних дел Российской Федерации, приказами и распоряжениями ФМС России, а также настоящим Положением.

Деятельность территориального органа осуществляется в соответствии с принципами уважения прав и свобод человека и гражданина, законности и гуманизма, на основе планирования, сочетания единоначалия в решении вопросов служебной деятельности и коллегиальности при их обсуждении, персональной ответственности каждого сотрудника, гражданского служащего, работника территориального органа за состояние дел на порученном участке и выполнение отдельных поручений

Положение о территориальном органе, структура, штатное расписание, численность территориального органа и фонд оплаты труда, в пределах установленных численности и фонда оплаты труда сотрудников органов внутренних дел (далее - «сотрудники»), федеральных государственных гражданских служащих (далее - «гражданские служащие») и работников ФМС России, а также смета доходов и расходов на их содержание в пределах ассигнований, предусмотренных в федеральном бюджете на эти цели, утверждаются директором ФМС России.

Территориальный орган имеет структурные подразделения, включая посты иммиграционного контроля в пунктах пропуска через Государственную границу Российской Федерации.

Целью деятельности УФМС является осуществление в соответствии с законодательством Российской Федерации контроля за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства, установление гражданства, регистрация и снятие граждан Российской Федерации с регистрационного учета по месту пребывания и по месту жительства в пределах Российской Федерации.

Ежедневно через отделы УФМС проходит большой поток людей. Узким местом работы данной организации является скопление подавляющего большинства клиентов. В связи с этим замедляется обслуживание посетителей. Так же много людей оказываются не обслуженными. Это происходит потому, что сотрудники не успевают справиться с работой. В основном большой поток людей приезжает в праздничные выходные, отпуска, что показано на примерном графике прибытия людей (см. рисунок 1.1).



Рис. 1.1 Приблизительный график динамики прибытия людей в отделения УФМС

Для выяснения причин появления вышеуказанных проблем рассмотрим основные цели данной работы.

1.2 Цели и задачи дипломной работы

информационный система паспортный стол

Целью дипломного проекта является исследования деятельности УФМС и создание автоматизированной информационной системы поддержки обслуживания клиентов, с основной мотивацией - сокращение очередей, которые мешают работе сотрудников отдела.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

· Провести сравнительный анализ существующих решений;

· Построить организационную структуру, функциональную схему, сценарий и функционально-ориентированную модель рассматриваемого объекта;

· Формализовать функционально ориентированную модель с помощью системы массового обслуживания;

· Провести анализ выделенных характеристик СМО и выявить существующие проблемы предметной области;

· Провести реинжиниринг путем построения новой, оптимизированной функционально ориентированной модели;

· Формализовать новую модель с помощью СМО;

· Провести сравнительный анализ моделей и показать преимущество оптимизированной модели;

· Произвести проектирование информационной системы предназначенной для поддержки оптимизированных бизнес процессов;

· Рассмотреть способы реализации спроектированной информационной системы;

· Рассмотреть социальную значимость данного проекта;

· Провести технико-экономическое обоснование проекта;

· Рассмотреть вопросы связанные с безопасностью и экологичностью проекта.

1.3 Сравнительный анализ существующих решений

Работ с гражданами в отделе УФМС идейно не отличается от работы с клиентами в любом виде бизнеса, поэтому в качестве аналогов будем рассматривать существующие систему управления взаимоотношениями с клиентами. Вбизнесе возможности долговременного накопления информации перед принятием решений ограничены. Персональная работа с клиентом занимает куда большую, чем в крупных компаниях, часть времени. Руководителю зачастую приходится одновременно, и работать с клиентом, и консультироваться с коллегами, и решать административные задачи. Отличным решением этих проблем может являться автоматизированная система управления взаимоотношениями с клиентами [10].

Сравнительный анализ существующих информационных систем управления взаимоотношения с клиентами является сложным процессом, это связано, прежде всего, с различной организационной структурой систем и масштабом охватываемой деятельности.

На российском рынке CRM-системы представлены как зарубежными, так и отечественными производителями. Причем в секторе среднего и малого бизнеса последние занимают далеко не худшие позиции за счет меньшей стоимости лицензий при сравнимой полезной функциональности. Достаточно хорошо внедряются такие системы, как "Terrasoft", "1С:Предприятие 8.0", "Winpeak".

Может случиться и так, что система, выбранная в качестве наиболее оптимальной, окажется несовместимой с существующей программой учета и накопленной с ее помощью базой данных. Поэтому, учитывая тот факт что 1С:Предприятие поддерживает различные средства интеграции, оптимальным решением будет разработка конфигурации на данной платформе, целью которой будет управление взаимоотношениями с клиентами.

Проанализировав функциональные возможности существующих информационных систем предназначенных для управления взаимоотношениями с клиентами, которые были описаны в пункте 1.4. Можно сделать вывод:

Проведём сравнительный анализ рассмотренных информационных систем (Таблица 1.1). В качестве критериев будут выступать функциональных возможность данных систем.

«+» - данный функционал присутствует в системе.

«-» - данный функционал отсутствует в системе.

Таб. 1.1 Сравнительный анализ параметров

Программный продукт Критерии оценки	Microsoft Business Solutions CRM	1С:УПП	WinPeak CRM
Ведение списка контактов	+	+	+
Ведение клиентской базы	+	+	+
Сегментация клиентов	+	+	+
Разграничение прав доступа	-	+	-
Формирование базы знаний	+	-	+
Использование встроенной отчётности	+	+	+
Аналитика и выявление прибыльных клиентов	+	+	+
Распределение заказов по персоналу компании	+	+	+
Возможность настройки системы	+	+	+
Организация бумажного архива	-	-	-

Вывод: Исходя из поставленных задач в данной дипломной работе, можно утверждать, что использование 1С:Управление производственным предприятием не будет являться рациональным, это связано прежде всего с ориентацией функций на бизнес и на долговременное сотрудничество с клиентами. В нашем же случае необходимы специализированные функции информирования клиентов и организации электронных очередей, а также эффективные инструменты поддержки обслуживания клиентов. Поэтому целесообразней проанализировать бизнес процессы в отделе обслуживания клиентов паспортного стола и выявить необходимый функциональный набор. Который, в дальнейшем реализовать в виде автоматизированной информационной системы. Хотя стоит отметить, что некоторые архитектурные и функциональные решения в рассмотренных системах могут быть заимствованы при реализации нашей информационной системы.

1.4 Организационная структура паспортного стола (УФМС)

Итак, как уже было сказано в задачах дипломной работы для исследования бизнес процессов паспортного стола необходимо: построить организационную структуру паспортного стола и выделить ту сферу деятельности, которой посвящена данная работа.



Рис. 1.2Паспортный стол (УФМС)

Из выше представленной организационной структуры видно, что у паспортного стола в подчинении находятся:Отдел кадрового и правового обеспечения делопроизводства и режима, Отдел оформления заграничных паспортов, Отдел обеспечения паспортной и регистрационной работы, Отдел по вопросам гражданства, виз, разрешений, приглашений и регистрации иностранных граждан, Отдел адресно справочной работы, Отдел иммиграционного контроля, отдел по вопросам трудовой миграции, беженцев и вынужденных переселенцев. Рассмотрим подробнее отдел иммиграционного контроля, представленный на рисунке 1.3.



Рис. 1.3 Организационная структура отдела иммиграционного контроля

Из выше представленной организационной структуры видно, что отдел реализует такие виды деятельности как:

1. Организация работы по закрытию и открытию въезда в РФ в отношении ин. граждан и лиц без гражданства, въезд которым в РФ не разрешен

2. Выявление иностранных граждан и лиц без гражданства, нарушающих правила въезда, проживания, временного пребывания на территории РФ и выезда из РФ

3. Осуществление обработки и анализа заполненных бланков миграционных карт, внесение сведений в региональную базу данных

4. Взаимодействие с органами пограничного контроля по вопросам осуществления непропуска иностранных граждан на территорию России

5. Контроль за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

Так как мы будем заниматься рассмотрением работы отделения контроля за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства, то видно, что этой работой занимается следующий штат сотрудников:

· начальник отделения;

· инспектор;

· секретарь-делопроизводитель.

Далее рассмотрим функциональную схему данного отделения, представленную на рисунке 1.4

1.5 Функциональная схема отдела контроля по соблюдению правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

Рис. 1.4 Функциональная схема отдела контроля

На данной функциональной схеме представлены функции сотрудников, последовательность их выполнения, а также взаимодействие функций между собой.

Далее представлен сценарий работы «Отделения контроля за соблюдением

правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства». В нем описан план, по которому осуществляется проверка.

1.6 Сценарий работы отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

Рис. 1.5 Сценарий работы отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного прибивания иностранных граждан и лиц без гражданства

Из данного сценария видно, что сначала клиент взаимодействует с секретарём-делопроизводителем посредством предъявления документов. Это необходимо для того, чтобы секретарь проверил подлинность предъявленных документов, данные человека. В дальнейшем он возвращает документ, выдаёт необходимые бланки, справки для заполнения и направляет человека к инспектору на оформление необходимых документов.

По прибытии клиента к инспектору, клиент предоставляет все заполненные им документы, а так же документы, удостоверяющие личность. В свою очередь, инспектор проводит оформление требующихся справок, бланков, затем выдаёт оформленные документы и направляет начальнику.

Начальник проверяет все заполненные документы, а так же документы, удостоверяющие личность, ставит подпись, затем выдаёт уже полностью оформленные документы с разрешением.

При дальнейшем анализе нашей функциональной схемы, сценария работы мы можем составить Функционально-Ориентированную Модель (далее ФОМ), которая и будет являться в дальнейшем исходной моделью для формализации и оптимизации.

1.7 Функционально ориентированная модель отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

ФОМ - модель, детализированная до уровня функций. Её использование позволяет ставить и решать задачи на уровне организационной структуры и на уровне функциональной структуры предприятия.

Основное достоинство ФОМ - разделение отдельных глобальных функций на более мелкие функциональные единицы, оперирующие с отдельными документами. Представление в виде ФОМ удобно и наглядно с точки зрения восприятия общей структуры предприятия, взаимодействия основных его функций (подразделений).

ФОМ «Отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства» можно представить следующим образом - см. рисунок 1.6.



Рис. 1.6 ФОМ отделения по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства

В данной ФОМ отображены функции, результаты их выполнения и интерфейсы, где отражены временные затраты на выполнение функции (в минутах).

2. Математическая формализация и реинжиниринг бизнес процессов

2.1 Анализ и выбор CASEсредств

Для того чтобы начать процесс создания моделей системы, необходимо определиться с выбором средства, в котором данные модели будут создаваться.

Первый и основополагающим требованием к CASE-средству должна быть поддержка нотации UML версии 2.0 и свободное встраивание в модели произвольных графических объектов. Вторым немаловажным требованием является удобство применения CASE-средства.

На следующем этапе выберем несколько CASE-средств, среди которых будет производиться выбор. В данной работе в процессе анализа будут представлены следующие CASE-средства: Borland Together,MSVisio 2007,Rational Rose. Все эти продукты поддерживают нотацию UML 2.0.

Достоинством MSVisio 2007является тот факт, что данный продукт распространяется как надстройка к MSOffice 2007. Размер дистрибутива у данного продукта не очень большой, что позволяет скачать его с сайта разработчика без каких-либо серьезных затрат.

Недостатком в данном CASE-средстве является тот факт, что оно поддерживает не все диаграммы нотации UML 2.0. Еще один минус - это отсутствие технической поддержки пользователей.Но! Большим плюсом является тот факт, что имеется возможность использовать не стандартные графические примитивы.

CASE-средство Rational Rose является коммерческой разработкой компании IBM. Последняя 2007 версия данного продукта поддерживает нотацию UML 2.0 в полном объеме. При инсталляции пакета разработчику предоставляется множество утилит и сопутствующих продуктов, облегчающих разработку систем. Также в пакете присутствует возможность генерации исходного кода приложения на основе моделей. Среди достоинств еще можно выделить очень красивый интуитивно понятный и эргономичный интерфейс продукта.

Недостатком является слишком высокая цена за лицензионную копию продукта. Приобретение данного продукта по карману только очень крупным и богатым фирмам или командам разработчиков.

CASE-средство Borland Together поставляется в комплекте с пакетом BorlandDeveloperStudio. Данный пакет ориентирован на разработку приложений на языках Delphi, C++ и Java. Встроенное CASE-средство в данный пакет позволяет создавать модели и генерировать исходный код из диаграммы классов. Данный пакет изначально ориентирован на написание исходного кода приложения, его компиляцию и отладку. Функции разработки моделей в данном пакете являются дополнительными.

Стоимость данного пакета является высокой. Но возможность приобрести лицензионную версию доступна более широкому кругу разработчиков.

В идеальном случае для создания моделей и проведения моделирования предметной области необходимо использовать CASE-средство от компании IBM - RationalRose7.0. Но ввиду высокой стоимости и недоступности данного средства, в данной работе будет использовано CASE-средство MSVisio 2007. Оно в данном случае удовлетворяет всем требованиям и является доступным.

CASE-средство BPwinподдерживающее методологии IDEF0, DFD, IDEF3 и CASE-средство ERwinподдерживающее методологию IDEF1x,являются безальтернативными в плане выбора. Проводить сравнение между средствами, поддерживающими нотацию UML 2.0 и методологии IDEF0, DFD, IDEF3 и IDEF1x считаю нецелесообразным, так как данные средства нацелены на решение различного круга задач, причем средства с поддержкой UML 2.0 способны решать задачи, решаемые средствами BPwin и ERwin.

Таблица 2.1Анализ CASE средств

	MS Visio 2007	RationalRose 7.0	Borland Together
Поддержка UML 2.0 и выше	+	+	+
Генерация кода программы	+	+	+
Работа в комплексе	-	+	+
Поддержка	-	+	+
Экспертная оценка	Удовлетворительно	Отлично	Хорошо
Размер дистрибутива	350 Мбайт	8 400 Мбайт	4 500 Мбайт
Аппаратные требования	512 Мб оперативной памяти, 400 Мб свободного места на HDD.	Минимум 1 Гб оперативной памяти , от 1200 Мб свободного места на HDD.	Минимум 1 Гб оперативной памяти (рекомендуется больший объем), 700 Мб свободного места HDD
Стоимость	Бесплатно, при условии покупки MsOffice	> 130 000 рублей	>55 000 рублей

Проведя анализ достоинств и недостатков, представленных CASEсредств, можно сделать выбор какое средство необходимо использовать в данном случае. Я склоняюсь к использованию для создания модели работы объекта исследования и модели разрабатываемой системы CASEсредства MSVisio 2007, так как оно удовлетворяет требованиям по использованию нотации UML 2.0 в создаваемых моделях.

2.2 Математическая формализация функционально ориентированной модели

Наиболее эффективным математическим аппаратом для нашей задачи является аппарат систем массового обслуживания (СМО). Задача состоит во введении необходимых средств автоматизации, которые позволили бы сократить очередь и время обслуживания клиента.

Выбор обуславливается в первую очередь тем, что наблюдается:

1. Входной поток поступающих требований или заявок на обслуживание

2. Дисциплина очереди

3. Механизм обслуживания

Все эти 3 составляющие являются основными компонентами СМО любого вида.

СМО - система, в которую в случайный момент времени поступают заявки на обслуживание с помощью имеющихся в распоряжении системы каналов обслуживания.

Поступив в обслуживающую систему, требование присоединяется к очереди других ранее поступивших требований. Канал обслуживания выбирает требование из находящихся в очереди с тем, чтобы приступить к его обслуживанию. После завершения процедуры обработки очередного требования, канал обслуживания приступает к обработке следующего требования, если таковое имеется в блоке ожидания. Цикл функционирования СМО повторяется многократно, в течение всего периода работы обслуживающей системы. При этом предполагается, что переход системы на обработку очередного требования после завершения обработки предыдущего, происходит мгновенно в случайные моменты времени.

В нашем случае Отделение по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства имеет один канал обслуживания. В связи с намерением клиента получить разрешение на пребывание на границе РФ, то независимо, от того, занят ли канал или нет, человек становится в очередь и ждет столько времени, сколько понадобится, т.е. пребывая в очереди, он может ждать неограниченно долго. Это говорит о том, что система без отказов. Исходя из этого, имеем одноканальную СМО с неограниченным временем ожидания и неограниченной длиной очереди.

Отделение контроля за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства представляет собой СМО с одним каналом обслуживания. Поток людей, прибывающих в УФМС имеет интенсивность в период несезонности л=10 (10 человек в час), а в период сезонности л=20 (20 человек в час). Процесс проверки документов у секретаря делопроизводителя продолжается в среднем 5 минут = 0.083 часа, у инспектора - 10 минут = 0,167 часа, у начальника - 5 минут = 0,083 часа.

Рис. 2.1 Граф состояний

Сведем характеристики одноканальной СМО и представим их в виде таблицы.

2.2.1 Характеристики одноканальной СМО в период несезонности

Нижеприведённые характеристики рассчитаны на основе статистических данных поступления людей в период несезонности: февраль, март, апрель, июнь, сентябрь, октябрь, декабрь, (см. График 1 «Прибытие людей»).

Таблица 2.2 Характеристики СМО Инспектора

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	10	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	5,988	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,167	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	3,34	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	10	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,767	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	8,107	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,238	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,405	Часы

Таблица 2.3 Характеристики СМО Секретаря-делопроизводителя

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	10	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	1,66	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	10	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,175	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	5,835	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,209	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,292	Часы

Таблица 2.4 Характеристики СМО у начальника

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	10	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	1,66	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	10	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,175	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	5,835	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,209	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,292	Часы

2.2.2 Характеристики одноканальной СМО в период сезонности

Поступления людей в период сезонности: январь, май, июль, ноябрь (см. График 1«Прибытие людей»):

Таблица 2.5 Характеристики СМО секретаря-делопроизводителя

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	0,83	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,052	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	4,882	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,405	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,488	Часы

Таблица 2.6 Характеристики СМО у инспектора

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	5,988	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,167	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	1,67	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,163	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	5,833	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,416	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,583	Часы

Таблица 2.7 Характеристики СМО у начальника

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	0,83	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,052	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	4,882	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,405	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,488	Часы

Анализируя полученные данные, видим, что основная нагрузка падает на инспектора.

Среднее время пребывания заявки у инспектора (включая время ожидания и время обслуживания) в период несезонности составляет меньше получаса, а среднее врем пребывания заявки в СМО составляет час.

Среднее время пребывания заявки у инспектора (включая время ожидания и время обслуживания) в период сезонности составляет чуть больше получаса, а среднее время пребывания заявки в СМО составляет приблизительно полтора часа.

В период несезонности данные характеристики нас устраивают, а результаты, полученные в период сезонности необходимо пересмотреть.

Чтобы ускорить прохождение процесса регистрации иммигранта в период сезонности, следует пересмотреть работу системы и провести реинжиниринг.

Вывод:на основе полученной модели СМО провести реинжиниринг таким образом, чтобы достичь времени ожидания человеком обслуживания не более 20 минут, времени нахождения человека в системе не более 25 минут. Количество человек в очереди не должно превышать 4.

2.3 Оптимизация модели СМО

Если внимательно посмотреть на функции инспектора, то следует сделать вывод о том, что именно на его работу, а именно на оформление документов, затрачивается длительный интервал времени. Чтобы снизить этот интервал, следует добавить ещё одного инспектора именно в период сезонности.

В связи с тем, что функции сотрудников мы не модифицируем, и любой из двух инспекторов выполняет одинаковую последовательность действий, и функции остальных участников не изменились, то ФОМ не меняет свой вид.

Отделение по контролю за соблюдением правил проживания и временного пребывания иностранных граждан и лиц без гражданства представляет собой СМО с одним и двумя (2 инспектора) каналами обслуживания. Поток людей, прибывающих в УФМС, в период сезонности л=20 (20 человек в час). Процесс проверки документов у секретаря делопроизводителя продолжается в среднем 5 минут = 0.083 часа, у инспекторов - 10 минут = 0,167 часа, у начальника - 5 минут = 0,083 часа

Граф такой СМО представлен на рисунке 2.2.

Рис. 2.2 Граф состояний оптимизированной СМО

Таблица 2.8 Характеристики оптимизированной СМО у секретаря делопроизводителя

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	0,83	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,052	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	4,882	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,405	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,488	Часы

Таблица 2.9 Характеристика оптимизированной СМО у инспектора

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м=	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,167	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени n каналами	с=	1,577	Человек
ч	Количество обслуженных заявок в единицу времени одним каналом	ч =	0,789	Человек
n	Количество каналов	Исходные данные	2	Штуки
Р0	Вероятность простоя системы	P0=	0,259
t0	Время простоя системы, возникающее с вероятностью Р0	Р0*Т	0,259	Часы
T	Период	Исходные данные	1	Часы
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек/час
z	Среднее число занятых каналов	z = A/м	1,577	Штук
r	Среднее число заявок в очереди	r =	3,671	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + z	5,248	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож =	0,292	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,381	Часы

Таблица 2.10 Характеристика оптимизированной СМО у Начальника

Обозначение	Физический смысл	Формула для вычисления	Результат	Размерность
л	Интенсивность поступления людей	Исходные данные	20	Человек/час
м	Интенсивность обслуживания	м =	12,048	Человек /час
tобс	Время обслуживания одной заявки	Исходные данные	0,083	Часы
Ротк	Вероятность отказа обслуживания человека	Исходные данные	0
с	Количество обслуженных заявок в единицу времени	с =	0,83	Человек
q	Относительная пропускная способность	q = 1 - Pотк	1	Человек
А	Абсолютная пропускная способность - среднее число заявок, которое может обслужить система в единицу времени	A = л*q	20	Человек
r	Среднее число заявок в очереди	r = с2/(1 - с), при с<1 и r = с2/(с - 1), при с>1	4,052	Человек
k	Среднее число заявок в системе	k = r + с	4,882	Человек
tож	Среднее время ожидания в очереди	tож = с/м*( с - 1) = с2/л*( с - 1)	0,405	Часы
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	tсмо = tож + tобс	0,488	Часы

Произведем сравнительный анализ одноканальной и 2-канальной СМО и представим его в виде таблицы 11.

Таблица 11 Сравнительный анализ одноканальной и двухканальной СМО

Обозначение	Физический смысл	Результат СМО с одним каналом	Результат СМО с двумя каналами
л	Интенсивность поступления ЛПГ	20	20
tобс	Время обслуживания одной заявки	0,083	0,083
r	Среднее число заявок в очереди	5	3
k	Среднее число заявок в системе	6	5
tож	Среднее время ожидания в очереди	0,416	0,292
tсмо	Среднее время пребывания заявки в СМО (включая время ожидания и время обслуживания)	0,583	0,381

Вывод: Анализируя полученные результаты, видим что среднее время ожидания человеком обслуживания составляет приблизительно 17 минут, среднее время пребывания его в системе равно приблизительно 22 минуты, а количество человек в очереди свелось к 3. Таким образом, делаем вывод, что проведенный реинжиниринг помог достичь поставленной в дипломной работе задачи, т.е. построение оптимальной модели позволяет уменьшить время обслуживания человека инспектором и тем самым сократить время пребывания человека в УФМС, сократить очередь. Также необходимо теперь разработать автоматизированную систему поддерживающую работу инспектора для этого необходимо сформировать функциональные требования к системе.

2.4 Функциональные требования к информационной системе поддержки паспортного контроля на границе

В соответствии с проведенным анализом предметной области и построенным моделям автоматизированная информационная система обслуживания клиентов паспортного стола должна обладать следующими возможностями:

1.Единое централизованное хранилище всей информации включая:

· справочники сотрудников;

· справочники лиц желающих получить обслуживание;

· справочники лиц, которым запрещено нахождение на территории РФ;

· справочник возможных документов;

2.Автоматизированное рабочее место инспектора с возможностью внесения информации в единое централизованное хранилище информации, должно реализовывать следующие функции:

· Проверка на разрешения нахождения на территории РФ;

· Определение вида документа;

· Фиксация всех необходимых отметок;

· Занесение информации в центральное хранилище данных.

3. Проектирование информационной системы обслуживания клиентов паспортного стола

3.1 Выбор архитектуры информационной системы в соответствии с выявленными функциональными требованиями

3.1.1 Архитектура файл-сервер

Архитектура файл-сервер не имеет сетевого разделения компонентов и использует клиентский компьютер для выполнения функций диалога и обработки данных, что облегчает построение графического интерфейса. Файл-сервер только извлекает данные из файлов, так что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на центральный процессор. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к вычислительной сети.

Объектами разработки в файл-серверном приложении являются компоненты приложения, определяющие логику диалога PL, а также логики обработки BLи управления данными DL. Разработанное приложение реализуется либо в виде законченного загрузочного модуля, либо в виде специального кода для интерпретации.

Однако такая архитектура имеет существенный недостаток: при выполнении некоторых запросов к базе данных клиенту могут передаваться большие объемы данных, которые загружают сеть и приводят к непредсказуемому времени реакции. Значительный сетевой трафик особенно сильно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи. Одним из вариантов устранения данного недостатка является удаленное управление файл-серверным приложением в сети. При этом в локальной сети размещается сервер приложений, совмещенный с телекоммуникационным сервером (обычно называемым сервером доступа), в среде которого выполняются обычные файл-серверные приложения. Особенность такой организации состоит в том, что диалоговый ввод-вывод поступает от удаленных клиентов через телекоммуникации. Приложения не должны быть слишком сложными, иначе велика вероятность перегрузки сервера, или же нужна очень мощная платформа для сервера приложений.

3.1.2 Архитектура клиент сервер

Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-серверной архитектуры путем разделения компонентов приложения и размещения их там, где они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL (StructuredQueryLanguage) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации. Отличительная черта серверов БД - наличие справочника данных, в котором записана структура БД, ограничения целостности данных, форматы и даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе. Объектами разработки в таких приложениях помимо диалога и логики обработки являются, прежде всего, реляционная модель данных и связанный с ней набор SQL-операторов для типовых запросов к базе данных.

Большинство конфигураций клиент-сервер использует двухуровневую модель, в которой клиент обращается к услугам сервера. Предполагается, что диалоговые компоненты PS и PL размещаются на клиенте, что позволяет обеспечить графический интерфейс. Компоненты управления данными DS и FS размещаются на сервере, а диалог (PS, PL), логики BL и DL - на клиенте. Двухуровневая архитектура клиент-сервер использует именно этот вариант: приложение работает на клиенте, СУБД - на сервере (см. рис. 3.1).



Рис. 3.1 Классический вариант клиент-серверной информационной системы

Поскольку эта архитектура предъявляет наименьшие требования к серверу, она обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, вызывающие большое взаимодействие с БД, могут жестко загрузить как клиента, так и сеть. Результаты SQL-запроса должны вернуться клиенту для обработки, потому что там находится логика принятия решения. Такая схема приводит к дополнительному усложнению администрирования приложений, разбросанных по различным клиентским узлам.

Для сокращения нагрузки на сеть и упрощения администрирования приложений компонент BL можно разместить на сервере. При этом вся логика принятия решений оформляется в виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД. Хранимая процедура - процедура с операторами SQL для доступа к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров и выполняемая на сервере БД. Хранимые процедуры могут компилироваться, что повышает скорость их выполнения и сокращает нагрузку на сервер.

Хранимые процедуры улучшают целостность приложений и БД, гарантируют актуальность коллективно используемых операций и вычислений. Улучшается сопровождение таких процедур, а также безопасность данных (нет прямого доступа к данным).

Создание архитектуры клиент-сервер возможно и на основе многотерминальной системы. В этом случае в многозадачной среде сервера приложений выполняются программы пользователей, а клиентские узлы вырождены и представлены терминалами. Подобная схема информационной системы характерна для UNIX. В настоящее время архитектура клиент-сервер получила признание и широкое распространение как способ организации приложений для рабочих групп и информационных систем корпоративного уровня. Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования возможностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения контроля целостности данных.

Двухуровневые схемы архитектуры клиент-сервер могут привести к некоторым проблемам в сложных информационных приложениях с множеством пользователей и запутанной логикой. Решением этих проблем может стать использование многоуровневой архитектуры.

3.1.3 Многоуровневая архитектура

Многоуровневая архитектура стала развитием архитектуры клиент-сервер и в классической форме состоит из трех уровней (см. рис. 3.2)

- нижний уровень представляет собой приложения клиентов, выделенные для выполнения функций и логики представлений PS и PL и имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;

- средний уровень представляет собой сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика BL и с которого логика обработки данных DL вызывает операции с базой данных DS;

- верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных, выделенный для услуг обработки данных DS и файловых операций FS(без использования хранимых процедур).

Рис. 3.2 Классический вариант многоуровневой информационной системы

Подобную концепцию обработки данных пропагандируют, в частности, фирмы Oracle, Sun, Borland и др.

Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для разработки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер.

Централизация логики приложения упрощает администрирование и сопровождение. Четко разделяются платформы и инструменты для реализации интерфейса и прикладной логики, что позволяет с наибольшей отдачей реализовывать их специалистами узкого профиля. Наконец, изменения прикладной логики не затрагивают интерфейс, и наоборот. Но поскольку границы между компонентами PL, BL и DL размыты, прикладная логика может появиться на всех трех уровнях. Сервер приложений с помощью монитора транзакций обеспечивает интерфейс с клиентами и другими серверами, может управлять транзакциями и гарантировать целостность распределенной базы данных. Средства удаленного вызова процедур наиболее соответствуют идее распределенных вычислений: они обеспечивают из любого узла сети вызов прикладной процедуры, расположенной на другом узле, передачу параметров, удаленную обработку и возврат результатов. С ростом систем клиент-сервер необходимость трех уровней становится все более очевидной. Продукты для трехзвенной архитектуры, так называемые мониторы транзакций, являются относительно новыми. Эти инструменты в основном ориентированы на среду UNIX, однако прикладные серверы можно строить на базе MicrosoftWindowsNT с использованием вызова удаленных процедур для организации связи клиентов с сервером приложений. На практике в локальной сети могут использоваться смешанные архитектуры (двухуровневые и трехуровневые) с одним и тем же сервером базы данных. С учетом глобальных связей архитектура может иметь больше трех звеньев. В настоящее время появились новые инструментальные средства для гибкой сегментации приложений клиент-сервер по различным узлам сети.

Таким образом, многоуровневая архитектура распределенных приложений позволяет повысить эффективность работы корпоративной информационной системы и оптимизировать распределение ее программно-аппаратных ресурсов. Но пока на российском рынке по-прежнему доминирует архитектура клиент-сервер.

3.1.4 Сравнительный анализ рассмотренных архитектур

В результате изучения представленных в данном разделе архитектур и предъявленных во втором разделе функциональных требований следует выбрать архитектуру клиент-сервер. Так как требуется одновременная работа нескольких АРМ инспекторов, а именно двух в период сезонности, с единым хранилищем данных. Следует отметить, что выбранная архитектура является наиболее подходящей не только из-за требования к распределенной работе с едиными ресурсами, но из-за меньшей нагрузки на канал передачи данных между АРМ инспекторов и единым хранилищем данных.

3.2 Схема развертывания информационной системы

Учитывая выбранную архитектуру схему развертывания можно изобразить, как показано на рисунке 3.3.

Рис. 3.3 Схема развертывания ИС

На сервере располагаются следующие компоненты: БД и Обработка данных. На АРМ инспекторов располагается интерфейс для выполнения всех необходимых функций. Автоматизированные рабочие места соединены с сервером посредством локальной вычислительной сети.

Вывод:

Подобная архитектура ИС и схема развертывания позволяют достичь необходимого уровня производительности при средних требованиях к программному и аппаратному обеспечению.

3.3 Анализ средств проектирования баз данных

Ни одну область деятельности человека, поддерживаемую информационными технологиями, невозможно представить себе без использования баз данных, помогающих получить быстрый доступ к информации, увеличивая тем самым продуктивность работы.

Среди CASE-средств для разработчиков сейчас наиболее популярны средства проектирования баз данных (БД). Поскольку структура БД, создаваемой ИС, как правило, весьма сложна, то ее разработка -- процесс трудоемкий. К тому же необходимо обеспечить связь между модельной составляющей и БД, автоматическое написание рабочего кода приложения, существенно экономящее время программистов и гарантирующее проектировщикам, что в системе воплощено именно то, что они задумали.

Как правило, современные средства проектирования данных поддерживают несколько типов СУБД (например, ERwin фирмы Computer Associates поддерживает более 20различных СУБД). Уровень поддержки той или иной платформы в разных средствах проектирования данных может быть различен. Например, конкретное средство может поддерживать или не поддерживать для данной СУБД такие особенности, как создание хранимых процедур, генерация объектов физической памяти (табличных пространств, сегментов отката и др.), задание местоположения объектов базы данных в физических объектах и т.д. Поэтому, выбирая средство проектирования данных для решения конкретной задачи, стоит поинтересоваться, каковы его возможности с точки зрения поддержки особенностей той или иной платформы- при удачном раскладе можно сэкономить немало времени на «ручное» доведение создаваемой базы данных (или DDL-скрипта для ее генерации) до необходимого состояния. При этом, естественно, чем больше возможностей и платформ поддерживает конкретное средство проектирования данных, тем дороже оно стоит (следует отметить, что CASE-средства вообще относятся к не самым дешевым программным продуктам- цены на них составляют обычно от одной до нескольких десятков тысяч долларов).

Рассмотрев, что представляет собой процесс проектирования данных, имеет смысл перейти к рассмотрению наиболее популярных продуктов, с помощью которых можно его осуществить.

Наиболее популярные средства проектирования данных