Программная реализация задачи расчёта израсходованной электроэнергии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ "БелГУ")

Факультет Информационных технологий и прикладной математики

Кафедра Прикладной математики и информатики

Курсовая работа

Программная реализация задачи расчёта израсходованной электроэнергии

Белгород 2014

Содержание

Введение

1. Общая постановка задачи

2. Решение задачи средствами пакетов прикладных программ

2.1 Общая характеристика возможностей электронных таблиц

2.2 Решение задачи в среде Excel

3. Решение задачи средствами языка программирования С++

3.1 Общая характеристика языка С++

3.2 Разработка алгоритма и его программная реализация

3.3 Решение задачи с использованием языка программирования С++

3.4 Тестирование разработанного программного обеспечения

Заключение

Список используемых источников

Приложение

Введение

программа алгоритм расчет электроэнергия

Данная курсовая работа направлена на разработку расчёта израсходованной электроэнергии. Моя тема является актуальной в наше время. Ведь для успешной деятельности необходима эффективность и быстродействие всех процессов. Полученная программа позволит сократить время расчета израсходованной электроэнергии.

Задачи курсовой работы можно сформулировать так:

· создать программу, автоматизирующую расчет израсходованной электроэнергии;

· организовать удобный интерфейс программы;

· произвести необходимые расчеты, используя формулы в электронных таблицах.

В курсовой работе реализованы возможности программы Excel и языка программирования С++, поскольку при помощи этих программных средств и решаются поставленный задачи.

В курсовой работе преследуются несколько целей:

· рассмотреть теоретический аспект, необходимый для выполнения поставленных задач;

· автоматизировать вычисления необходимые для расчета израсходованной электроэнергии, используя пакеты прикладных программ;

· проанализировать полученные знания и использовать их в дальнейшем.

1. Общая постановка задачи

В данной курсовой работе необходимо разработать программу, позволяющую рассчитать сумму оплаты за израсходованную электроэнергию каждым предприятием за второе полугодие года, создавать таблицы с данными и использовать эти данные в дальнейших вычислениях.

В курсовой работе были поставлены некоторые цели:

· решить задачу с помощью программного продукта MSExcel и языка программирования С++;

· рассмотреть теоретический аспект, необходимый для выполнения поставленной задачи;

· провести анализ полученных результатов;

· автоматизировать вычисление коэффициента ритмичности

2. Решение задачи средствами пакетов прикладных программ

2.1 Общая характеристика возможностей электронных таблиц

Электронные таблицы (или табличные процессоры) - это прикладные программы, предназначенные для проведения табличных расчётов. Данное средство информационных технологий, позволяет решать целый комплекс задач, и прежде всего, выполнение вычислений. Многие расчёты выполняются в табличной форме, в ней удобно выполнять решение численными методами целого ряда математических задач. Электронные таблицы (ЭТ) являются удобным инструментом для автоматизации таких вычислений. Использование математических формул в ЭТ представляет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы. Основное свойство ЭТ - мгновенный пересчёт значений рассчитываемых показателей при изменении входящих данных. Благодаря этому свойству, таблица представляет собой удобный инструмент для организации численного эксперимента, который включает в себя: подбор параметров, прогноз поведения модулируемой системы, анализ зависимостей, планирование.

Дополнительные удобства для моделирования даёт возможность графического представления данных (диаграммы), а также возможность использования электронной таблицы в качестве базы данных, хотя по сравнению с системами

Управления базами данных (СУБД) электронные таблицы имеют меньшие возможности в этой области. Однако некоторые операции, которые свойственны СУБД можно легко осуществлять и с помощью электронных таблиц. К таким операциям относятся: поиск информации по заданным условиям и сортировка информации.

Основные типы данных в электронных таблицах: числа, как в обычном, так и экспоненциальном формате, текст, формулы. Формулы должны начинаться со знака равенства, и могут включать в себя числа, имена ячеек, функции (математические, статистические, финансовые и т.д.) и знаки математических операций. Электронные таблицы просты в обращении, значительно упрощают и ускоряют работу бухгалтеров, экономистов, учёных и быстро осваиваются непрофессиональными пользователями компьютера.

Основными элементами электронных таблиц являются:

1. Столбец;

2. Заголовки столбцов;

3. Строка;

4. Заголовки строк;

5. Неактивная ячейка;

6. Активная ячейка.

В настоящее время наиболее распространённая программа для работы с электронными таблицами - MS Excel, которая является составной частью пакета MS Office. Графические возможности Excel необходимы для:

1. рассмотрения задачи со всех сторон;

2. наглядного представления имеющихся данных;

3. анализа результатов вычислений.

Среди задач, решаемых с помощью процессоров электронных таблиц, особое место занимает графическое представление хранимой информации и результатов ее обработки.

Наглядность и легкость восприятия диаграмм позволяет принять быстрое и обоснованное решение по дальнейшей обработке данных числового типа, так как даже самые простые диаграммы могут помочь оценить имеющиеся данные лучше, чем изучение каждой ячейки рабочего листа.

Графическое представление также может помочь обнаружить ошибку в данных (просто неверно введенные данные) и даже на первом этапе изучения данных поможет раскрыть важные зависимости, скрытые в больших массивах чисел.

Существенным достоинством Excel как современного программного инструмента является то, что при работе с ним при изменении исходных данных, по которым построены график или диаграмма, автоматически изменяется и их изображение.

С помощью Excel можно строить диаграммы разных типов. Некоторые из них могут быть "объемными" (они выглядят очень эффектно и помогают подчеркнуть различия между разными наборами данных).

В зависимости от места расположения и особенностей построения и редактирования различают два вида диаграмм: - внедренные диаграммы - помещается на том же рабочем листе, где и данные, по которым они построены; - диаграммы в формате полного экрана на новом рабочем листе. Оба типа диаграмм связаны с данными рабочего листа и автоматически обновляются при изменении данных.

2.2 Решение задачи в среде Excel

Имеется следующая информация:

- 10 предприятий;

- код каждого предприятия;

- установленный лимит;

- фактический расход электроэнергии;

- тарифы Т и Т1.

Составлена рабочая книга с исходными данными за 2-е полугодие с данными по каждому месяцу.



Рисунок 1 - Данные по 10 предприятиям за полугодие

Так же имеется таблица тарифов. Если расход энергии не превысил установленного лимита, то оплата производится по тарифу Т. При перерасходе энергии сверх лимита - по повышенному тарифу Т1.

Рисунок 2 - Таблица тарифов

Для расчета суммы оплаты за израсходованную электроэнергию в ячейку I3 необходимо ввести формулу (1).

=ЕСЛИ(C3<$B3;C3*$F$17;C3*$G$17) (1)

где C3 - данные о расходе электроэнергии, F17 - тариф Т, G17 - тариф Т1.

По такому же принципу заполняется диапазон ячеек I3:O12.



Рисунок 3 - Таблица расчета суммы за электроэнергию

На отдельный лист рабочей книги помещается таблица, содержащая данные о расходах за электроэнергию за каждый квартал и полугодие.

Рисунок 4 - Данные за 3, 4 кварталы и полугодие

В результате была рассчитана сумма оплаты за израсходованную электроэнергию каждым предприятием города за второе полугодие года.

Таким образом, одна из поставленных задач решена.

3. Решение задачи средствами языка программирования С++

3.1 Общая характеристика языка С++

Язык программирования -- формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Язык Си представляет собой удачный компромисс между желанием располагать теми возможностями, которые обычно предоставляют программисту столь понятные и удобные языки высокого уровня, и стремлением эффективно использовать особенности компьютера. Кроме набора средств, присущих современным языкам программирования высокого уровня (структурность, модульность, определяемые типы данных) в него включены средства для программирования "почти" на уровне ассемблера (использование указателей, побитовые операции, операции сдвига). Большой набор операторов позволяет писать компактные и эффективные программы. Однако, такие мощные средства требуют от программиста осторожности, аккуратности и хорошего знания языка со всеми его преимуществами и недостатками.

Язык Си - компилирующего типа. Текст программы на Си, подготовленный с помощью текстового редактора, для получения объектного модуля обрабатывается компилятором, причем компиляция выполняется в два прохода. При первом проходе (претрансляции) обрабатываются строки-директивы, начинающиеся со знака #, при втором - транслируется текст программы и создается объектный (машинный) код. Для получения загрузочного (исполняемого) модуля необходимо отредактировать внешние связи объектного модуля - подсоединить к нему соответствующие библиотечные модули.

Си - язык программирования, разработанный в 1969-1973 годах сотрудниками BellLabs Кеном Томпсоном и ДеннисомРитчи. Первоначально был разработан для реализации операционной системы UNIX, но в следствии, был перенесен на множество других платформ. Благодаря близости по скорости выполнения программ, написанных на СИ, к языку ассемблера, этот язык получил широкое применение при создании системного программного обеспечения и прикладного обеспечения для решения широкого круга задач.

На основе языка программирования С++ были разработаны 2 визуальные среды программирования в операционной системе Windows: это VisualC++ и C++ Builder.

В настоящее время имеется большое количество систем программирования на Си для разных типов компьютеров. Разработано много библиотек модулей, инструментальных средств разработки и отладки, облегчающих создание новых программ. Программы на Си обладают высокой мобильностью, без каких-либо изменений они переносятся, транслируются и выполняются на машинах различных типов.

В начале программы всегда обозначается библиотека языка С++, на которой мы будем работать, например "#include<iostream/h>" (ввод/вывод программы с помощью cin, cout, или "#include<stdio.h>" (ввод/вывод программы с помощью scanf/printf), или "include<math/h>" (означает что мы будем использовать математические действия)

Main() - имя функции (в переводе с английского main - "главная"). Любая программа, написанная на языке Си, состоит из одной или более "функций", являющихся модулями, из которых она собирается. Данная программа состоит из одной функции main. Круглые скобки указывают именно на то, что main() - имя функции. Программа, написанная на языке Си всегда начинает выполняться с функции, называемой main().

Буквы русского алфавита в алфавит С++ не входят, а могут использоваться в комментариях и строках символов.

Из символов алфавита по правилам синтаксиса строят различные языковые конструкции. Простейшей из них является идентификатор (слово).

3.2 Разработка алгоритма и его программная реализация

Расчет суммы оплаты за израсходованную электроэнергию производится путем умножения расхода электроэнергии на тариф, который определяется после проверки условия о не превышении установленного лимита. Чтобы не находить сумму оплаты для каждого предприятия в отдельности используется цикл.

Блок - схема решения задачи представлена на Рисунке 5.

Рисунок 5- Блок - схема решения задачи

Вводимые данные:

ras[10][6], - массивы данных по израсходованной электроэнергии.

t, t1- тарифы для расчета.

Вычисляемые данные:

otchot[10][3] - сумма за 3, 4 кварталы и полугодие.

summa[6][10] - ежемесячная сумма оплаты каждого предприятия.

Программная реализация задачи на С++ представлена в Приложении.

3.3 Решение задачи с использованием языка программирования С++

Для решения данной задачи воспользуемся высокоуровневым языком программирования С++. С помощью него производится расчет суммы оплаты за израсходованную электроэнергию.

При запуске программы пользователь определяет тарифы, по которым должны вычисляться данные.

Рисунок 6 - Ввод тарифов

Далее выводятся полученные данные по 6 месяцам, за 3 и 4 кварталы, за полугодие.



Рисунок 7 - Рассчитанная сумма оплаты

Данная программа делает расчет суммы оплаты за израсходованную электроэнергию каждым из 10 предприятий за второе полугодие года.

3.4 Тестирование разработанного программного обеспечения

Для тестирования программного продукта вводятся тарифы: Т=4 и Т1=5.

Таблица 1 - Данные о расходе за 6 месяцев

Фактический расход электроэнергии
июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь
6720	4294	6834	6063	6120
5482	5123	6143	6244	6574
5922	5483	6142	6069	6179
9831	8343	9142	8416	8072
4386	4283	4521	4532	4599
2983	3203	3504	3751	4012
6453	6504	6750	6866	7015
4466	4862	5125	5477	5806
9164	9245	9625	9806	10036
3792	4383	4825	5366	5883

На основе этих данных рассчитывается сумма оплаты за израсходованную электроэнергию.

Рисунок 8 - Результат выполнения программы

Данные, выводимые программой, соответствуют аналогичным данным, полученным в Excel.

Рисунок 9 - Результат решения задачи в Excel

Отсюда следует, что программа работает правильно. Значит, вторая поставленная задача решена.

Заключение

Целью данного курсовой работы являлась разработка и реализация алгоритма на языке программирования С++ задачи на тему: "Программная реализация задачи расчета израсходованной электроэнергии"

Ввиду высокой эффективности языком реализации программного продукта был выбран высокоуровневый язык Си, визуальная среда программирования C++ Builder.

В курсовой работе были достигнуты некоторые цели:

· поставленная задача была решена с помощью программного продукта MSExcel и языка программирования С++, в ходе чего получился программный продукт для реализации необходимых вычислений

· рассмотрен теоретический аспект, необходимый для выполнения поставленной задачи;

· проведен анализ полученных результатов;

· автоматизировано вычисление коэффициента ритмичности

Список используемых источников

1. Павловская Т.А. C/C++: Программирование на языке высокого уровня; - СПб: Питер, 2013.

2. Прата С. Язык программирования C++. Лекции и упражненя; - ДиаСофтЮП, 2005.

3. Шмидский Я.К. Программирование на языке С/С++: Самоучитель; - Диалектика, 2004.

4. Подбельский В.В. Программирование на языке Си; - Финансы и статистика, 2003.

5. Ахо А.В., Хопкрофт Д., Ульман Д.Д. Структуры данных и алгоритмы; - Вильяммс, 2001.

6. Вендров А.М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем;- Финансы и статистика, 2005.

7. Под ред. Симоновича С.В. Информатика. Базовый курс. 2-е издание;- СПб: Питер, 2005. - 640 с: ил.

8. Могилёв А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика; - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 848 с.

9. Агальцов В.П. Информатика для экономистов;- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006 - 448 с.: ил.

10. Ворожков А.В. Алгоритмы: построение, анализ и реализация на языке программирования Си. / Ворожков А.В., Винокуров Н.А.; - М., 2007. - 452 с.

Приложение

//---------------------------------------------------------------------------

#include <iostream.h>

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma argsused

float t, t1, a;

float vich(float t, float t1, float a)

{float b;

if (a>5000) b=a*t1;

else b=a*t;

return b;

}

int main(int argc, char* argv[])

{float summa[10][6], otchot[10][3], ras[10][6]={6720, 4294, 6834, 6063, 6120, 6177, 5482, 5123, 6143, 6244, 6574, 6905, 5922, 5483, 6142, 6069, 6179, 6289, 9831, 8343, 9142, 8416, 8072, 7727, 4386, 4283, 4521, 4532, 4599, 4667, 2983, 3203, 3504, 3751, 4012, 4272, 6453, 6504, 6750, 6866, 7015, 7163, 4466, 4862, 5125, 5477, 5806, 6136, 9164, 9245, 9625, 9806, 10036, 10267, 3792, 4383, 4825, 5366, 5883, 6399};

summa[6][10], otchot[6][3];

int i,j,k=0,l=0;

cout<<"vvedite t=";cin>>t;

cout<<"vvedite t1=";cin>>t1;

for (i = 0; i < 10; i++)

for (j = 0; j < 6; j++)

summa[i][j]=vich(t,t1,ras[i][j]);

a=0;

for (j = 0; j < 10; j++)

{cout<<"firma nomer "<<j+1<<" oplatila ";k=0;

for (i = 0; i < 6; i++)

{cout<<summa[i][j]<<" ";

if ((i==2)||(i==5)) {

otchot[j][k]=a;cout<<a;

a=0;

k++;}

else {a+=summa[j][i];}}

otchot[j][2]=otchot[j][1]+otchot[j][0];

cout<<endl<<"za 3-4 kvartal i polugodie ";

for (k=0;k<3;k++) cout<<otchot[j][k]<<" ";

cout<<endl;}

system("pause");

return 0;

}

//---------------------------------------------------------------------------

Размещено на Allbest.ru