Моделирование предметной области базы данных АИС деканата "Учет студентов"

Нередки случаи, когда различные лица, решающие одну и ту же проблему, могут выбрать из априорных сведений различный набор переменных и факторов, даже тогда, когда они обладают совершенно одинаковой априорной информацией.

В реальных условиях, университет имеет множество проблем. Крайне важно выявить и сформулировать первостепенные, основные проблемы, устранение которых автоматически вызовет устранение множества второстепенных проблем, являющихся производными.

В результате анализа деятельности исследуемого университета были выделены проблемные ситуации и указаны возможные мероприятия по их разрешению, что отражено в табл. 1.3.

Если проблема глобальна, то она первична и порождает главную цель системы. Если система находится в стабильном состоянии, то цели, стоящие перед системой, порождают проблемные ситуации.

Таблица 1.3 - Проблемные ситуации и способы их решения

Проблемные ситуации	Способы их решения
1	2
1 Недостаточное финансирование	1.1 Привлечение инвестиций
	1.2 Организация коммерческого обучения
	1.3 Финансовая реализация и внедрение научных проектов
2 Недостаточное качество подготовки студентов	2.1 Автоматизация процесса получения информации
	2.2 Повышение квалификации работников и привлечение более опытных специалистов
	2.3 Применение новейших технологий
	2.4 Применение новых методов и средств обучения
3 Несвоевременность обновления сведений в составе АПС АСУ	3.1 Автоматизация процесса функционирования
	3.2 Создание единой базы данных
	3.3 Применение новейших технологий
	3.4 Повышение квалификации специалистов
	3.5 Своевременность обновления информации в составе АПС
4 Отсутствие необходимых методических разработок	4.1 Закупка и применение новейших технологий
	4.2 Привлечение к разработке методических указаний студентов
	4.3 Обеспечение необходимой документацией и техническими средствами.
	4.4 Обмен опыта между ВУЗами
5 Высокая текучесть кадров	5.1 Повышение оплаты труда
	5.2 Премирование
	5.3 Обеспечение ритмичности работы

Актуальными проблемами подразделения Деканат являются проблемы «Несвоевременность обновления сведений в составе АПС АСУ», «Высокая текучесть кадров». Данное подразделение является передаточным звеном Учебно-методическое управление - Факультет - Кафедра - Студент и т. д. При этом ведет огромную деятельность в сфере учебной и воспитательной работы студентов, и кроме того, ежедневный поток информации, не всегда фиксируемой электронно, усложняет работу специалистов деканата. Поэтому внедрение всевозможных необходимых функций успешного функционирования специалистов системы Деканат, позволит своевременно подготавливать необходимые для работы отчеты, сводки и осуществлять оперативную работу с преподавателями и студентами специальностей данных факультетов.

1.5 Анализ информационных потоков

Анализ информационных потоков для описания модели объекта управления может проводиться на документальном уровне [3]. При этом потоки информации рассматриваются в виде документооборота, существующего в объекте управления.

Документ - это один из основных носителей информации о состоянии хозяйственных объектов и протекающих в них процессах. Все документы имеют формализованные списки параметров (типа паспортных данных документа). Дополнительно в эти списки включается формализованное описание смыслового экономического содержания кодов и граф в документе.

Документы по направлению поступления можно разделить на следующие типовые группы, которым присвоим соответствующий код:

1) Документы входной информации.

2) Официальные положения и инструкции, регламентирующие функции подразделений и определяющие сроки и процедуры обработки информации и принятия решений.

3) Документы фондового хранения. Они содержат статистическую информацию, которая в дальнейшем используется в процессе работы.

4) Документы расчетной информации, содержащие только необходимую для расчета исходную информацию в форме (или виде), максимально приспособленной для производства конкретного расчета.

5) Документы, содержащие выходную информацию. Они содержат чаще всего результаты выполнения расчетов, которые используются в качестве исходной информации для последующих расчетов или хранятся в виде выходных документов или в виде документов фондового хранения, полученных в результате их преобразования.

Анализ информационных потоков по выбранной проблеме заключается в изучении документооборота в этой области. На основании изученных документов составлен перечень используемых документов, который приведен в табл. 1.4.

Таблица 1.4 - Перечень используемых документов

Наименование документа	Кем готовится	Кем используется	Тип	Периодичность	Кол. экз.	Код
Личный листок преподавателя	Внешняя среда	Методист заочного обучения	1	Любая	1	1.01
Личная карточка студента	Внешняя среда	Методист	1	Периодическая	1	1.02
Контингент группы	Методист	Декан, замдекана	3	Периодическая	1	3.01
График проведения мероприятий	Методист	Куратор группы	3	Любая	1	3.02
Отчеты	Методист	Декан, внешняя среда	5	Периодич.	1	5.01

Для более наглядного представления информационных потоков строится таблица-схема документооборота (табл. 1.5). Каждый документ в таблице-схеме занимает свою горизонталь. Графически указывается количество выписываемых экземпляров, и где они выписываются.

Таблица 1.5 - Схема документооборота

Наименование структурных составляющих подразделения «деканат»
Методист	Декан	Куратор группы	Внешняя среда

Выводы

В результате выполнения первой главы было произведено предпроектное обследование государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Сев. Кав. ГТУ.

В результате обследования проведен диагностический анализ системы управления Сев. Кав. ГТУ, в ходе, которого были построены функциональная и организационно-управленческая структуры университета, сформулированы цели университета как системы и средства их достижения, а также выявлены проблемные ситуации, которые находятся на пути достижения главной цели и предложены меры по их устранению.

Способом разрешения выбранных проблем является проектирование подсистемы учета студентов подразделения Деканат. Данная АПС войдет в структуру АСУ Сев. Кав. ГТУ, которая будет описана во второй главе.

2. Описание структуры АСУ ГОУ ВПО Сев. Кав. ГТУ

2.1 Общее описание

Интенсивное усложнение и увеличение масштабов промышленного производства, развитие экономико-математических методов управления, внедрение ЭВМ во все сферы производственной деятельности человека, обладающих большим быстродействием, гибкостью логики, значительным объёмом памяти, послужили основой для разработки автоматизированных систем управления (АСУ), которые качественно изменили формулу управления, значительно повысили его эффективность. Достоинства компьютерной техники проявляются в наиболее яркой форме при сборе и обработке большого количества информации, реализации сложных законов управления.

АСУ - это, как правило, система «человек-машина», призванная обеспечивать автоматизированный сбор и обработку информации, необходимый для оптимизации процесса управления. В отличие от автоматических систем, где человек полностью исключён из контура управления, АСУ предполагает активное участие человека в контуре управления, который обеспечивает необходимую гибкость и адаптивность АСУ.

Рассмотрим упрощённую структурную схему переработки данных в АСУ (рис. 2.1). Цифрами обозначены этапы переработки данных. Из анализа схемы видно, что этапы 1, 2, 3, 4, 8, 9 в своём составе могут содержать много операций, которые не требуют творческого участия человека и, следовательно, могут быть выполнены техническими средствами. Этапы же 5, 6, 7 требуют творческого подхода к решению поставленных задач, этап 7 вообще не может быть осуществлён без участия человека, т.к. несёт в себе элемент правовой ответственности.



Рис. 2.1 - Упрощённая схема переработки информации в АСУ

Поэтому следует говорить не о вытеснении человека из контура управления сложными системами, а о рациональном распределении функций управления между человеком и техническими средствами, освобождающем человека от решения рутинных задач и возлагающем на него задачи, решение которых требует творчества.

Существенными признаками АСУ является наличие больших потоков информации, сложной информационной структуры, достаточно сложных алгоритмов переработки информации. Общими свойствами и отличительными особенностями АСУ как сложных систем являются следующие:

· наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причём изменение в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на характере функционирования другого и всей системы в целом;

· система и входящие в неё разнообразные элементы в подавляющем большинстве являются многофункциональными;

· взаимодействие элементов в системе может происходить по каналам обмена информацией, энергией, материала и др.;

· наличие у всей системы общей цели, общего назначения, определяющего единство сложности и организованности, несмотря на всё разнообразие входящих в неё элементов;

· переменность структуры (связей и состава системы), обеспечивающий многорежимный характер функционирования;

· взаимодействие элементов в системе и с внешней средой в большинстве случаев носит стохастический характер;

· автоматизация имеет высокую степень, в частности широкое применение средств автоматики и вычислительной техники для гибкого управления и механизации умственного и ручного труда человека, работающего в системе;

· управление в подавляющем большинстве систем носит иерархический характер, предусматривающий сочетание централизованного управления или контроля с автономностью её частей.

До настоящего времени в Сев. Кав. ГТУ уже существовали автоматизированные подразделения, и практика показала, что внедрение АСУ оказало положительное влияние на работу специалистов. За счет автоматизации человеческого труда сокращается время на обработку типовых операций, уменьшается количество ошибок, возникающих при работе. В результате постоянного роста технического университета становится трудно обрабатывать объем информации и кругооборот документации, без помощи ПК.

Оснащение специалистов такими АСУ позволяет повысить производительность труда учрежденческих работников, сократить их численность и при этом повысить скорость обработки экономической информации и ее достоверность, что необходимо для эффективного планирования и управления.

Внедрение дополнительной части автоматизированной подсистемы деканата как АПС «Учет студентов» облегчит трудовую деятельность специалистов, поиск информации, сократит временные затраты на составление ежеквартальных и годовых отчетов.

В зависимости от роли человека в процессе управления, форм связи и функционирования звена «человек-машина», оператором и ЭВМ, между ЭВМ и средствами контроля и управления все системы можно разделить на два класса:

1. Информационные системы, обеспечивающие сбор и выдачу в удобном виде информацию о ходе технологического или производственного процесса. В результате соответствующих расчётов определяют, какие управляющие воздействия следует произвести, чтобы управляемый процесс протекал наилучшим образом. Основная роль принадлежит человеку, а машина играет вспомогательную роль, выдавая для него необходимую информацию.

2. Управляющие системы, которые обеспечивают наряду со сбором информации выдачу непосредственно команд исполнителям или исполнительным механизмам. Управляющие системы работают обычно в реальном масштабе времени, т.е. в темпе технологических или производственных операций. В управляющих системах важнейшая роль принадлежит машине, а человек контролирует и решает наиболее сложные вопросы, которые по тем или иным причинам не могут решить вычислительные средства системы.

Главная цель АСУ - улучшение качества управления предприятием для производства высококачественной продукции и услуг, пользующихся, спросом на рынке сбыта, с целью получения максимальной прибыли в существующих на данных момент условиях рыночной экономики.

Концептуальный план создания и развития АСУ должен разрабатываться руководителями предприятия или организации совместно со специалистами по проектированию АСУ.

В настоящее время существуют три концепции разработки АСУ:

1) Традиционная, состоящая из функциональных подсистем, автоматизирующих работу различных функциональных подразделений в составе предприятий и организаций. Реализуется на базе центральной ЭВМ (например, на базе ЕС ЭВМ).

2) АРМ-технология, реализуемая в виде системы интегрированных АРМ (автоматизированных рабочих мест) на базе ПЭВМ. АРМ-технология создается, как правило, на предприятиях, которые оперируют небольшим объемом информационных потоков или существует малое число функциональных подразделений, что не вызывает необходимости приобретения центральной высокопроизводительной ЭВМ.

3) Смешанная, в которой в состав функциональных подсистем включаются АРМ для наиболее ответственных или слабо поддающихся регламентации функций, выполняемых специалистами различных подразделений. Смешанная концепция создания АСУ позволяет наиболее полно и качественно отобразить все специфичные особенности структуры управления существующей на предприятии.

Смешанная концепция создания АСУ, применяемая на кафедре, позволит наиболее полно и качественно охарактеризовать все направления ее деятельности.

Для успешной разработки и дальнейшей работы эффективно функционирующей АСУ следует соблюдать ряд принципов, разработанных академиком А.Г. Мамиконовым:

1) Научно-методической основой разработки АСУ является системный анализ, охватывающий как управляющую и управляемую части системы, так и ее внешнюю среду.

2) Разработка и внедрение АСУ должны, находится, в ведении высшего руководителя той организации, для которой она разрабатывается. В отечественной практике, кроме того, для научно-технического руководства из числа разработчиков назначается Главный конструктор системы.

3) Высокая эффективность создаваемой АСУ в значительной степени обеспечивается введением принципиально новых задач, как правило, которые в существующей системе при ручной технологии не решались, или решались частично из-за отсутствия адекватной модели, невозможности переработать большой объем информации и добиться нужной точности, детальности и скорости расчетов.

4) Принцип непрерывного развития системы предусматривает возможность ввода и совершенствования решаемых задач как при поэтапном вводе системы в действие, так и при дальнейшем ее развитии, сохраняя при этом целостность системы и взаимосвязи между задачами. Этот принцип связан с гибкостью, адаптацией системы к изменениям во внешней среде.

5) При разработке АСУ следует обеспечить согласованность пропускной способности отдельных частей системы. В простейшем случае для последовательных участков добиваются, чтобы пропускная способность каждого последующего участка была не меньше, чем у предыдущего.

6) При разработке АСУ, для которой существуют аналоги, следует использовать опыт предыдущих разработок. Каждый раз, когда в проекте используется иное решение, его необходимо обосновать соответствующим системным анализом.

7) В АСУ недостаточно лишь выполнять на ЭВМ расчеты по тем или иным моделям. Необходимо автоматизировать все остальные процессы, связанные с движением информации - сбор, хранение, передачу данных и выдачу их для использования в виде подготовленных машиной документов или в иной удобной форме. В наиболее полно автоматизированной системе традиционная форма документа, представленного на бумаге, либо отсутствует, либо имеет ограниченное применение для некоторых специальных случаев.

8) Принцип однократного ввода данных означает, что независимо от числа задач, в которых используются какие-либо сведения, числа обращений к ним, ввод их в ЭВМ должен осуществляться лишь один раз с последующей выдачей по мере необходимости из памяти машины.

9) Разрабатываемые АСУ должны обладать повышенной живучестью, т.е. способностью некоторой компенсации нарушений функций отдельных частей и устройств. Система должна продолжать выполнение основных функций при таких нарушениях, хотя эффективность ее может оказаться пониженной.

10) С самого начала разработки АСУ важно предусмотреть поэтапный ввод ее в эксплуатацию. Это позволяет при ограниченных ресурсах быстрее получить реальный эффект, обеспечивает плавный переход сотрудников к работе в новых условиях, улучшает отработку и опробование отдельных частей системы, повышает уверенность в ее будущей успешной работе.

2.2 Описание структуры АСУ

Как правило, АСУ действует в определенной окружающей среде, которая является общей и для субъекта, и для объекта управления. Граница между тем, что считается окружающей средой, и тем, что считается, объектом управления относительна и определяется возможностью управляющей системы оказывать на них воздействие: на объект управления управляющее воздействие может быть оказано, а на среду нет.

Конкретизируем структуру АСУ, используя классификацию входных и выходных параметров объекта управления. В результате получим параметрическую модель адаптивной АСУ сложными системами (рис. 2.2).



Рисунок 2.2 - Параметрическую модель адаптивной АСУ

Входные параметры (факторы) делятся на три группы: характеризующие предысторию и текущее состояние объекта управления, управляющие (технологические) факторы и факторы окружающей среды. Выходные параметры - это свойства объекта управления, зависящие от входных параметров (в т.ч. параметров, характеризующих среду). В автоматизированных системах параметрического управления целью управления является получение определенных значений выходных параметров объекта управления, т.е. перевод объекта управления в заданное целевое состояние.

Однако, в случае сложного объекта управления (СОУ) его выходные параметры связаны с состоянием сложным и неоднозначным (нечетким) способом. Поэтому возможность параметрического управления сложными объектами является проблематичной и вводится более общее понятие "управление по состоянию СОУ".

Цель АСУ представима в форме суперпозиции трех подцелей: стабилизация состояния объекта управления в динамичной или агрессивной внешней среде; перевод объекта в некоторое конечное (целевое) состояние, в котором он приобретает определенные заранее заданные свойства; повышение качества функционирования АСУ (адаптация). Цель АСУ может быть достигнута лишь при вполне определенной функциональной структуре самой АСУ, которая представлена как в форме традиционной типовой модели, так и в форме предложенной детализированной параметрической модели.

2.2.1 Описание функциональной части АСУ

При изучении АСУ как сложной человеко-машинной системы возникает задача определения ее внутренней структуры. В процессе структуризации система разделяется на части, имеющие меньшую сложность, на подсистемы и их элементы. При этом должны решаться вопросы выбора и реализации определенных принципов деления системы. Подсистемы могут быть выделены по функциям управления, видам средств, обеспечивающих целостное функционирование системы, уровням иерархии системы и другим признакам.

При определении структуры АСУ целесообразно выделить два вида подсистем: обеспечивающие и функциональные подсистемы, т.к. только применение данного подхода обеспечивает наиболее полное представление о структуре АСУ.

Функциональная часть АСУ состоит из комплексов административных, организационных и экономических методов, обеспечивающих решение задач планирования, учета и анализа показателей для принятия управленческих решений в подсистемах АСУ.

Подсистемы, входящие в функциональную часть АСУ называются функциональными подсистемами АСУ.

Обеспечивающая часть АСУ состоит из:

- информационного обеспечения АСУ - совокупности единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массивов информации, используемых в АСУ;

- организационного обеспечения АСУ - совокупности средств и методов, предназначенных для проведения технико-экономического анализа существующей системы управления, выбора и постановки задачи управления предприятием, организации управления и производства в условиях АСУ;

- технического обеспечения АСУ - комплекса технических средств, связанных единым техническим процессом преобразования информации, предназначенных для обеспечения работы АСУ;

- математического обеспечения АСУ - совокупности математических методов, моделей и алгоритмов решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники в АСУ;

- программного обеспечения АСУ - совокупности программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач АСУ и программ, позволяющих наиболее эффективно эксплуатировать вычислительную технику, обеспечивая пользователю наибольшие удобства в работе и минимум затрат труда на программирование задач и обработку информации в АСУ.

Подсистемы, входящие в обеспечивающую часть АСУ, называют обеспечивающими подсистемами АСУ.

Все функциональные подсистемы используют общее информационное и техническое обеспечение. Это означает, что необходимо так создать и организовать работу комплекса технических средств, чтобы своевременно решать все задачи функциональных подсистем, как регламентированных во времени, так и возникающих в случайные моменты, при высокоэффективной загрузке ЭВМ и других технических средств.

Функциональная структура АСУ кафедры до автоматизации и после, представлена на рис. 2.3 и рис. 2.4 соответственно.



Рисунок 2.3 - Функциональная структура АСУ предприятия до автоматизации

Рисунок 2.4 - Функциональная структура АСУ предприятия после автоматизации

2.2.2 Описание существующих АПС

В настоящий момент в деканате введена в эксплуатацию и постоянно действует одна АПС:

Система «Деканат», основными решаемыми задачами, которого являются:

- единая база данных по всем факультетам, специальностям;

- учет посещения занятий студентами;

- журналы преподавателей.

2.3 Описание обеспечивающей части АСУ

2.3.1 Общая характеристика обеспечивающей части АСУ

2.3.1.1 Описание информационного обеспечения АСУ

Важнейшая особенность процесса управления заключается в его информационной природе. В управляющей системе на основе тщательного изучения и анализа информации о задачах, которые ставит перед собой организация, о состоянии управляемого объекта, тенденциях его развития, о смежных производствах, научно-технических разработках о составе коллектива, формах организации его труда и т. д. создается информационная модель будущего состояния объекта и обосновываются условия и этапы ее реализации, т. е. принимаются решения по преобразованию объекта. Организация реализации принятых решений проводится через систему методов воздействия на работников с использованием информации о ходе выполнения принятых решений (обратная информация). Чем точнее и объективнее информация, находящаяся в распоряжении системы управления, чем полнее она отражает действительное состояние и взаимосвязи в объекте управления, тем обоснованнее поставленные цели и реальные меры, направленные на их достижение.

Так как руководитель в своей работе опирается на информацию о состоянии объекта и создает в результате своей деятельности новую командную информацию с целью перевода управляемого объекта из фактического состояния в желаемое, то информацию условно считают предметом и продуктом управленческого труда.

Информация как элемент управления и предмет управленческого труда должна обеспечить качественное представление о задачах и состоянии управляемой и управляющей систем и обеспечить разработку идеальных моделей желаемого их состояния.

Информационное обеспечение - это часть системы управления, которая представляет собой совокупность данных о фактическом и возможном состоянии элементов производства и внешних условий функционирования производственного процесса и о логике изменения и преобразования элементов производства. При характеристике информации в системе управления выделяются две ее части:

1. Первичные элементы информации (данные), которые могут быть присущи всем объектам определенного класса и различаются лишь количественным выражением;

2. Схемы классификационных связей, которые отражают логику изменений в производственном процессе и обосновывают направления преобразования информации (информационной модели).

Они в большей мере связаны со спецификой объекта. Это позволяет выделить два уровня характеристик информационного обеспечения:

· элементный, т. е. совокупность данных, характеристик, признаков;

· системный, т.е. воспроизводящий взаимосвязи и зависимости между классификационными группами информации, реализуемый в виде информационных моделей.

При элементной характеристике информации изучаются состав информации, форма и виды носителей, их номенклатура. При характеристике информационной системы исследуются движение информационных потоков, их интенсивность и устойчивость, алгоритмы преобразования информации и соответствующая этим объективным условиям схема документооборота.

Совокупность информации, регистрируемой, передающейся и перерабатывающейся в системе управления, должна отражать все разнообразие фактических и возможных состояний, наблюдаемых и регулируемых системой управления.

Характеризуя информацию как предмет труда в процессе управления, необходимо учесть ряд ее особенностей. Прежде всего, информация--это предмет труда длительного пользования. При использовании она не теряет своих потребительских свойств, хотя и входит в состав готового продукта (управленческого решения), составляя его субстанцию. Такая особенность информации предлагает определенную специфику ее формирования. Наибольший объем работ и затрат связан с первоначальным созданием информационных массивов -- банков данных. В последующем данные этих банков периодически обновляются, корректируются, но продолжают использоваться.

Поскольку содержание банков данных может быть использовано для разных подсистем и даже разных объектов управления, они могут быть в значительной мере централизованы.

Информация относится к предметам труда особого рода также потому, что она способна к саморазвитию. Количественное накопление информации дает возможность более четко установить тенденцию развития управляемого объекта и выявить новые связи между отдельными классификационными группами информации. Это позволило в качестве одного из важнейших принципов построения информационной системы сформулировать получение максимума производной при минимуме исходной информации.

Старение информации в ряде случаев связано с потерей ее ценности для конкретных условий и целей, но она может быть омоложена и вновь приобретает ценность с изменением условий. Определенную полезность сохраняет даже ретроспективная информация как база для анализа динамики.

Информация должна быть подготовлена к использованию. В зависимости от степени ее подготовленности может быть выделена:

· первичная информация как набор данных, показателей, описывающих отдельные стороны процесса и его элементов;

· вторичная информация, прошедшая определенное упорядочение и классификацию для получения целесообразной производственной информации;

· информационные модели отдельных элементов и локальных процессов, описывающие статическое состояние объекта;

· информационные модели динамики, характеризующие изменение отдельных элементов и процессов;

· интегрированные информационные модели, описывающие определенные решения и имеющие активную направленность.

Первые две степени являются прерогативой информационной службы; третья и четвертая связаны с деятельностью определенных функциональных подразделений; последняя группа моделей пользуется руководителем.

Решения являются идеальным описанием желаемого состояния объекта и методов достижения этого состояния. Они представляют собой продукт ограниченного применения, так как направлены на конкретный объект в четко описываемых условиях. Качество решения как готового продукта проявляется опосредованно, в деятельности объекта, на который данное решение направлено.

Для анализа информационного обеспечения наибольшее значение имеет выделение следующих разновидностей информации:

· в зависимости от описываемых процессов - производственно-гномическую, технико-технологическую, организационную, социальную, информацию о внешних хозяйственных связях;

· по отношению к управляемому объекту - внешнюю и внутрипроизводственную;

· по роли в процессе управления - директивную, нормативную, плановую, аналитическую;

· по степени обновляемости и порядку поступления - постоянную и переменную, длительного хранения, оперативную, циклическую, периодическую;

· по степени агрегирования - простую, интегрированную, усредненную и т. п.;

· по степени преобразования - первичную, производную, обобщенную;

· по степени обработки - бухгалтерскую, статистическую, оперативно-производственную и т. п.

При организации информационного обеспечения принципиальное значение имеет распределение информации на прямую, т. е. командную, исходящую от управляющей системы, и обратную, отражающую реакцию управляемого объекта на происходящие изменения и реализуемые решения.

Необходимо отметить, что основным видом информации, циркулирующей на предприятиях (объединениях), является информация, организующая производственные и технологические процессы и реализующая методы управления этими процессами. Разработка конструкторской и технологической документации, создание и поддержание в актуальном состоянии нормативной базы, планирование, учет и оперативное управление производственными процессами создают на предприятиях (объединениях) мощный поток производственно-экономической информации. Она может быть директивной или распорядительной, производственно-экономической или общественно-воспитательной и т. п.

Процесс формирования информационного обеспечения включает несколько этапов:

1) Описание состояния объекта, т. е. физическая фотография. Это предполагает набор технико-экономических показателей и параметров, характеризующих управляющую и управляемую системы, с соответствующей классификацией этих показателей;

2) Моделирование классификационных связей в информационных массивах с выделением причинно-следственных зависимостей, т. е. формирование частных статических моделей;

3) Отражение в информационных моделях динамики отдельных элементов и процессов, т. е. обоснование тенденций количественного и качественного изменения в производстве. При этом количественное изменение предполагает корректировку информации, а качественное изменение -- ее частичную или полную перестройку;

4) Интегрированная информационная модель процесса производства, отражающая взаимосвязь и динамику локальных процессов и всего производства.

Порядок формирования определяет подход к анализу состава информации. Организация информации в значительной степени предопределяет порядок ее хранения, регистрации, обновления, передачи и использования. Четкая организация банков данных позволяет более полно обосновать направления движения, интенсивность потоков, закономерности ее преобразования, методику запросов и получения.

Таким образом, система информационного обеспечения -- это совокупность данных о целях, состоянии, направлениях развития объекта и окружающей его среды, организованная во взаимосвязанных потоках сведений. Эта система включает методы получения, хранения, поиска, обработки данных и выдачи их пользователю.

Необходимо отметить, что важнейшим направлением является исследование движения информации, то есть анализ информационного потока, обеспечивающего связи, необходимые в производственной системе (между структурными подразделениями аппарата управления), и ее контакты с внешней средой (учреждениями и организациями). Обеспечение рациональных связей между источниками и приемниками информации и путей ее циркулирования является одним из непременных условий эффективного функционирования системы управления. Относительное постоянство взаимозависимостей структурных подразделений позволяет выбирать рациональную структуру путей движения информации и наиболее эффективные технические средства для каждого канала связи.

Таким образом, поток информации - движение информации от источника к получателю, направление которого задается адресами источника и получателя информации.

Потоки характеризуются количеством информации, находящейся в системе и обрабатываемой в единицу времени. Данные могут обрабатываться и перемещаться: поточно, по мере возникновения; с регулярной периодичностью, когда информация накапливается, после чего обрабатывается и перемещается через заранее установленные интервалы времени; нерегулярно по мере возникновения отдельных информационных совокупностей.

Вид движения информации и сроки ее поступления в управляющую систему должны быть согласованы во времени с циклом производства и обеспечивать возможность своевременного вмешательства в ход производства.

Руководители, которым для успешного осуществления управленческой деятельности необходима как информация из внешней среды, поставляемая системой НТИ, так и разнообразная внутрифирменная информация, должны соблюдать принципы систематизации информационных потоков, а именно:

· обеспечение полноты и достоверности учета всех сторон хозяйственной деятельности, достижение неразрывных связей между оперативным, статистическим и бухгалтерским учетом;

· минимизация информационного шума и ограничение информационной избыточности лишь требованиями надежности;

· обеспечение неразрывной связи между внешней и внутренней информацией и принятием решений на всех уровнях иерархии управления.

2.3.1.2 Описание математического обеспечения АСУ

Математическим обеспечением АСУ называют совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для решения задач и обработки информации с применением вычислительной техники в АСУ.

Математическое обеспечение принято делить на общее и специальное.

Общее математическое обеспечение (ОМО) является машинно-ориентированным и реализуется в виде программ, операционной системы, управляющих всеми участвующими в решении задач узлами машины и внешними устройствами и обеспечивающих максимальную производительность ЭВМ; системы программирования, а также тестовых и диагностических программ, проверяющих исправность и выявляющих неисправные узлы и блоки оборудования.

Системы программирования можно разделить на:

- универсальную, представляющую собой набор трансляторов с алгоритмических проблемно ориентированных языков, как общего назначения, так и специализированных. Основой универсальной системы программирования является алгоритмический машинно-ориентированный язык, представляющий собой универсальный автокод, рассчитанный на распространенные типы вычислительных машин (язык ассемблера);

- частное, основанное на языке конкретной машины и содержащую ряд трансляторов и компиляторов, а также стандартные программы.

- как универсальная, так и частная системы программирования могут неограниченно расширяться.

- специальное математическое обеспечение (СМО) является проблемно-ориентированным и реализуется в виде комплекса программ программного обеспечения, организующих работу технических средств по выполнению решаемых в АСУ задач.

В свою очередь специальное математическое обеспечение делят на:

- общесистемное, обеспечивающее функционирование всей системы управления в заданном режиме, включая управление работой ЭВМ и других технических средств с точки зрения использования их в АСУ, решение ряда задач по типовым схемам, которые могут быть необходимы многим пользователям. Последняя часть общесистемного СМО реализуется в виде «библиотеки стандартных программ», содержащей программы сортировки, редактирования, решения часто встречающихся математических задач;

- прикладное, состоящее из прикладных программ в соответствии с индивидуальными особенностями решаемых задач.

- математическое обеспечение строится на основе типизации алгоритмов по классам задач и унификации методов решения родственных задач независимо от подсистем, в которых они находятся. Такая группировка задач позволяет удешевить их математическое обеспечение, а также создать единые модели для решения различного класса задач. Можно выделить следующие классы задач:

- задачи первичного учета, являющиеся, как правило, массовыми, и поэтому эффективность их включения в АСУ зависит от автоматизации получения машиночитаемой информации;

- учетно-статистические задачи характеризуются большим числом логических операций при небольшом объеме простых математических операций;

- бухгалтерские задачи характеризуются большим числом операций сложения, вычитания, логических операций (сортировка, группировка, сравнение) и формированием таблиц в заданной форме;

- информационно-справочные задачи;

- задачи сложных не экстремальных расчетов. Для решения задач данного типа целесообразно применять методы математического моделирования. Это позволит сократить трудность не только самих расчетов, но и работ необходимых для сбора исходной информации;

- задачи прогнозирования. Для их решения также применяется математическое моделирование;

- оптимизационные задачи - это наиболее эффективное использование методов моделирования. В машине могут быть «разыграны» любые варианты и ситуации и получена оценка каждого варианта во всех возможных ситуациях;

- задачи топографического моделирования;

- задачи оперативного управления производственными процессами;

- логические задачи.

Для реализации математического обеспечения создают программное обеспечение.

2.3.1.3 Описание программного обеспечения АСУ

Программное обеспечение АСУ - совокупность программ для реализации целей и задач автоматизированной системы управления, обеспечивающих функционирование комплекса технических средств АСУ.

По АСУ должно разрабатываться для решения основных задач, стоящих перед предприятием, применительно к имеющимся техническим средствам, с учетом изложенных выше особенностей информационного обеспечения.

Весь комплекс программ можно условно разделить на следующие группы:

- управляющие и обслуживающие программы для обеспечения функционирования системы в целом и ее отдельных блоков в соответствии с порядком работы;

- содержательные программы, реализующие решение заданных задач планирования и управления;

- стандартные программы обработки массивов, решения экспериментальных задач, статистической обработки данных, являющиеся подпрограммами по отношению к содержательным программам;

- вспомогательные программы, предназначенные для облегчения нормальной эксплуатации системы.

В качестве комплекса программ можно рекомендовать применение Microsoft Office, включающего в свой состав программы для:

- обработки текстов - Microsoft Word;

- обработки таблиц и статистических данных - Microsoft Excel;

- формирования запросов к информационной базе данных - Microsoft Access;

- работы с графикой и анимациями - Microsoft Point;

- работы с Web-страницами - Microsoft Front Page.

Этот комплекс программ разработан фирмой Microsoft и позволяет легко обмениваться данными, а также предоставляет пользователю большие возможности по обработке самой разнообразной информации.

Для обработки и хранения данных также удобно использовать следующие СУБД: MS Access, Borland Deldhi, Visual Foxpro, MS SQL Server 2005/2008 и многие др.

2.3.1.4 Описание технического обеспечения АСУ

Управление современным сложным высокомеханизированным производством может быть достаточно эффективным только при условии оснащении его разнообразной организационной и вычислительной техникой. Интенсивность современного производства и скоротечность многих технологических процессов, повышение требований к качеству продукции определяют объективную необходимость органического включения средств управления в процессе производства. Множественность связей между различными элементами и участками производства определяет необходимость оперативных контактов между ними, выбора наиболее рациональных направлений и форм связи и оснащения их эффективной техникой. Сложность принимаемых в процессе управления решений требует их многовариантной разработки и выбора наиболее эффективного варианта. Это существенно повышает объем и трудоемкость управленческих работ и становиться практически реальным только при использовании высокопроизводительной техники управления.

Огромные массивы регистрируемой, передаваемой и обрабатываемой информации потребовали бы неоправданных затрат труда, если бы в помощь человеку для этой цели не была бы подключена соответствующая техника. Хранение и обработка информации также нуждается в механизации. Скорость получения и обработки информации превращает ее запасы из ненужного архива данных в активное средство воздействия на управляемый объект.

В зависимости от решаемых управленческих задач могут быть задействованы следующие информационно-управленческие технологии:

· сберегающие (экономят трудозатраты, материалы и финансовые ресурсы, но не оказывают существенное влияние на изменение состояния и уровня функционирования предприятия), в основном передающие информацию от источника к адресату без ответственности за суть передаваемой информации и ее использование адресатом;

· рационализирующие (охватывают не только функции передачи, но и в определенной мере ответственны за использование информации);

· творческие (выработка новых знаний, их передача, переработка, использование для усовершенствования объекта управления).

Таким образом, техническое оснащение системы управления является одним из существенных условий повышения качества управления и снижения затрат, связанных с ним.

Техническое оснащение процессов управления требует значительных капитальных вложений и вносит существенное изменения в содержание управленческого труда, предъявляя дополнительные требования к подготовке руководителей разных рангов и специалистов. Эффективность этих затрат в значительной мере зависит от организации всей работы по внедрению и эксплуатации техники управления. Технические средства управления включают разнообразные виды машин, механизмов, приборов и приспособлений.

Наличие даже значительного количества техники не может в полной мере характеризовать реальный уровень технической оснащенности управления, так как применение отдельных видов даже очень прогрессивной техники может происходить при небольшой ее загрузке. Техника может использоваться не по прямому назначению, может увеличиться трудоемкость ее обслуживания, в результате чего вырастают затраты по управлению без должных результатов. Кроме того, новая техника управления должна сопровождаться изменениями информационной системы, организации управленческого труда и квалификации кадров, организационной структуры аппарата управления. Совершенствование техники в отрыве от других элементов системы управления снижает ее эффективность и не создает реального технического обеспечения системы управления.

Под техническим обеспечением системы управления понимается оснащение процессов управления современными техническими средствами, соответствующими применяемым методам управления, материально-технической базе производства и методам его организации и сочетающимися со всеми остальными элементами системы управления.

Основными требованиями, предъявляемыми к техническому обеспечению управления, являются:

· комплексность механизации и автоматизации процессов управления и отдельных видов работ;

· пропорциональность производительности разных видов техники, связанной между собой процессом управления;

· непрерывность использования технических средств и движения информационных потоков;

· ритмичная работа техники и всех звеньев аппарата управления;

· экономичность эксплуатации техники управления.

Эти черты технической базы управления характеризуют ее как систему определенным образом организованных технических средств.

Таким образом, можно сказать, что уровень технической оснащенности в значительной мере определяет всю систему организации управления.

Анализ технического обеспечения представляет собой один из центральных разделов общего анализа организации управления. Целью анализа организации технического обеспечения являются: оценка уровня механизации и автоматизации процессов управления и отдельных видов работ; определение степени, комплексности оснащения процессов управления техникой; выявление соответствия технических средств характеру механизируемых процессов управления, т.е. рациональность ее использования; оценка использования наличной техники, выявление излишней техники и обоснование дополнительной потребности в ней.

Анализ технического обеспечения опирается на данные статистической отчетности и оперативного учета, которые особенно подробно характеризуют состав и использование вычислительной техники. При анализе технического оснащения широко применяется система показателей, характеризующих состояние, качественный состав и использование техники управления.

Для обеспечения работы АПС в деканатах ВУЗа установлены следующие ПЭВМ:

Celeron 1.7 GHz, имеющая следующие характеристики:

- математический сопроцессор;

- ОЗУ 256Мб;

- дисковод 1.44 Мб;

- HDD 150Гб;

- тактовая частота 1700 МГц;

- видеоадаптер SVGA;

- операционная система MS Windows XP.

Компьютеры оснащены принтерами HPLJ1100.

Данный комплекс технических средств объединён в локальную сеть, состоящую из трех персональных компьютеров. Топология ЛВС - «Звезда».

Выводы

АСУ представляет собой систему управления, основанную на применении электронно-вычислительной техники и экономико-математических методов для решения основных задач управления деятельностью.

АСУ должна обеспечивать:

- автоматизированный сбор и обработку информации с использованием методов оптимизации по основным задачам управления;

- хранение в памяти ЭВМ и комплексное использование нормативно-справочной, оперативной и другой необходимой для принятия решения информации;

- организацию рационального документооборота на объекте управления;

- выделение прогрессивных методов планирования, учета и анализа хода производства.

Автоматизированная система управления, представленная во второй главе, позволит мобилизовать резервы, не находящие применения в силу ограниченности возможностей традиционных методов и средств управления, повысить качество выпускаемой документации, достоверность информации, использующейся при принятии управленческих решений.

В предложенной функциональной структуре наиболее актуальным является АПС «Учет студентов». Его описание дается в третьей главе.

3. Разработка проектных решений по созданию подсистемы учета студентов в деканате ФИТТ ГОУ ВПО Сев. Кав. ГТУ

3.1 Организационно-экономическая сущность задачи

При анализе целей стоящих перед кафедрой наряду с остальными были выявлены такие как оптимизация документооборота и совершенствование системы обработки полученной информации. Для достижения этой цели существует один путь - своевременность и высокий уровень выполнения расчета и распределения нагрузки, получаемых из системы «Деканат».

Создание централизованной базы данных и автоматизация вышеперечисленных процессов позволяет оптимизировать деятельность кафедры при достижении данной цели.

Проектирование подсистемы учета студентов деканата - одно из звеньев автоматизации, направленное на решение следующих задач:

сбор информации;

проверка данных на наличие ошибочной информации;

корректировка данных;

хранение полученной информации;

формирование выходного файла;

формирование и вывод на печать отчетов.

3.2 Обоснование разработки

3.2.1 Общее обоснование

Одной из основных задач деканата является:

- учет информации о студентах с момента их поступления и до окончания и получения диплома;

- составление личной карточки студента;

- формирование отчетности по 3НК и других видов отчетов.

АПС «Учет студентов», разрабатываемая в данном дипломном проекте призвана автоматизировать следующие направления: сбор информации по студентам, поступающей от системы «Деканат», ее проверку, занесение откорректированной информацию в базу данных, составление отчетов, учет целевиков и студентов коммерческой формы обучения, а также отслеживания студентов иных льготных категорий.

Основной целью, ставящейся перед разрабатываемой АПС, является оперативность подготовки документов и обработки данных (сведение к минимуму интервала времени, требующегося для получения данных и последующей ее обработки, а также предотвращение ошибок).

Как и в любой другой организации, проблема оперативности документооборота является одной из основных проблем. Поэтому очень важно своевременно собрать необходимую информацию.

Кроме реализации основной цели, разработка данной АПС позволит:

- ускорить процесс обработки информации;

- оптимизировать качество обрабатываемой информации;

- обеспечить доступ к необходимой информации в любое время;

- увеличить степень многократного использования информации;

- уменьшить вероятность появления ошибок при расчетах;

- повысить вероятность верно принимаемых решений.

3.2.2 Разработка проектных решений по созданию подсистемы учета студентов различных форм и видов обучения

3.2.3 Общее описание функциональной структуры АСУ

АСУ кафедры выполняет следующие функции:

- получение информации;

- корректировка информации;

- внесение информации в базу;

- расчет показателей, заносимых в отчет;

- составление и просмотр отчетов;

- печать отчетов.

Задачи, соответствующие перечисленным функциям:

создание и ведение базы данных;

автоматизация процесса получения данных;

3) автоматизация составления и обработки отчетов;

На рис. 3.1 приведена функциональная структура АПС «Учет студентов».

Рисунок 3.1 - Функциональная структурная схема АПС «Учет студентов»

3.2.4 Описание выполняемых задач

3.2.4.1 Описание задачи «Формирование базы данных»

Задача «Формирование базы данных» имеет в своем составе следующие подзадачи:

- проверка корректности данных;

- занесение в БД;

- необходимая модификация данных;

- удаление данных в БД.

Описание каждой подзадачи приведено ниже.

Проверка корректности данных

Проверке корректности данных, вводимых пользователем необходимо уделять достаточно большое внимание, поскольку необработанные ошибки, возникающие при вводе неправильном вводе данных, приводят к ошибкам в работе скрипта, зачастую катастрофическим. Предположим, что создаем форму для отправки родителям студента письма, при этом адрес электронной почты необходимо вводить пользователю. В этом случае, для корректной работы программы необходимо сделать, по крайней мере, два шага:

· Проверить, что поле, в которое заносится электронный адрес непустое (поскольку пользователь может просто забыть ввести адрес, и, если этот случай необработан, возникнет ошибочная ситуация);

· Проверить соответствие введенного адреса с помощью регулярного выражения.

Кроме чистых ошибок пользователя, необходимо также исключить ситуации, в которых возможно злонамеренное введение некорректных данных, к примеру, различных скриптов. Для этого вводимый пользователем текст необходимо обработать функциями удаления HTML-тегов (для исключения возможности написания скриптов на JavaScript и Visual Basic) и обратных слешей (для исключения возможности написания скриптов на Perl). Т. о. минимальный набор действий, необходимый для проверки корректности данных, вводимых пользователем, включает следующие этапы: