2.7.1 Физическая реализация базы данных

Физическая реализация базы данных осуществлена с помощью утилиты MySQL WorkBench.

Полученные на этапе концептуального проектирования отношения являются таблицами базы данных.

Производителем СУБД определена структура базы данных в виде отдельных файлов. Каждый файл соответствует таблице базы данных. Таким образом, размер таблицы ограничен предельным размером файла в используемой файловой системе.

2.8 Проектирование программного обеспечения

Процесс проектирования программного обеспечения начинается с уточнения его структуры, т. е. определения структурных компонентов и связей между ними. Результат уточнения структуры представлен в виде описания (спецификаций) компонентов.

2.8.1 Проектирование структуры программного обеспечения

Структура отражает состав и взаимодействие частей разрабатываемого программного обеспечения.

Проектируемая система для мониторинга психофизиологического состояния человека подразделяется на несколько подсистем:

- подсистема взаимодействия с базой данных;

- подсистема визуализации;

- подсистема генерации отчётов.

Подсистема взаимодействия с базой данных выполняет следующие функции:

- соединение приложения с базой данных;

- получение численных результатов и их группировка по выбранному критерию;

- передача данных в подсистему визуализации;

- обработка исключительных ситуаций;

Подсистема визуализации включает в себя следующие функции:

- настройка визуализации;

- представление результатов в виде диаграмм;

- формирование структуры организаций в виде древовидного списка;

Подсистема генерации отчетов выполняет следующие функции:

- выбор параметров отчёта (данные о группе, данные о тесте);

- выбор критерия группировки: по ВУЗу, по институту, по группе, по дате тестирования, по полу, по возрасту;

- обработка исключительных ситуаций;

- экспорт отчёта в MS Excel.

Объединяя все структурные схемы в одну, получаем одну общую структурную схему для проектируемой системы мониторинга психофизиологического состояния человека (стр. 51).

Более полное представление о проектируемом программном обеспечении с точки зрения взаимодействия его компонентов между собой и с внешней средой дает функциональная схема.

2.8.2 Разработка функциональной схемы

Функциональная схема - это схема взаимодействия компонентов программного обеспечения. Функциональная схема верхнего уровня соответствует структурной схеме верхнего уровня, т.е. система разбивается на три подсистемы:

- подсистема взаимодействия с БД;

- подсистема визуализации;

- подсистема генерации отчётов.

Ниже приведена функциональная схема (стр. 53), а также описание для каждой из подсистем.

1. Подсистема взаимодействия с БД получает информацию из таблиц базы данных путем запроса, проводит их проверку и передает в подсистему визуализации.

2. В ходе выполнения запросов к БД результаты записываются в оперативную память для их дальнейшей обработки подсистемой визуализации и подсистемой генерацией отчетов, а также, при необходимости, отображаются в табличном виде.

3. Подсистема генерации отчетов получает от врача или научного сотрудника параметры генерации отчетов, а от системы соединения с базой данных результаты вычислений. Сформированный отчёт, в последствии, экспортируется в MS Excel.

2.8.3 Модульное описание программного обеспечения

Модульное программирование предполагает выделение групп подпрограмм, использующих одни и те же глобальные данные в отдельно компилируемые модули, например, модуль графических ресурсов, модуль подпрограмм вывода на принтер. Связи между модулями при использовании данной технологии осуществляются через специальный интерфейс, в то время как доступ к реализации модуля (телам подпрограмм и некоторым "внутренним" переменным) запрещен [12].

Проектируемая система для мониторинга психофизиологического состояния человека разделяется на несколько модулей:

- модуль взаимодействия с базой данных;

- модуль визуализации;

- модуль генерации отчётов.

Модуль взаимодействия с базой данных осуществляет соединение с базой данных, выполнение запросов на стороне приложения, выполнение хранимых процедур на стороне сервера, получение результирующих наборов данных по результатам запросов, передача наборов данных в модуль визуализации.

Модуль визуализации включает в себя следующие функции:

- представление наборов данных в виде диаграмм;

- задание различных видов отображения диаграмм;

- передача данных в модуль генерации отчетов.

Модуль генерации отчетов выполняет следующие функции:

- задание параметров отчёта;

- генерация отчёта;

- экспорт отчёта в MS Excel.

Вся совокупность модулей представлена на рис. 2.5.



Рисунок 2.5 - Модульная структура программного обеспечения

2.8.4 Описание интерфейсов модулей

Интерфейс модуля визуализации содержит функции для построения диаграмм, выбора параметров группировки.

Интерфейс модуля генерации отчёта содержит в себе функции по обработке и экспортированию отчёта в MS Excel.

2.8.5 Спецификация программных модулей

Опишем процедуры и функции (табл. 2.9), которые используются в программе. Описание содержит наименование, краткое описание и принадлежность к модулю, т.е. полный функциональный состав программного обеспечения с подробным описанием.

Таблица 2.9 - Описание состава модулей

Наименование модуля	Наименование функции	Описание
Модуль взаимодействия с базой данных	DataModuleCreate	Функция, выполняющая чтение из файла параметров соединения с базой данных, а также устанавливающая необходимые параметры компонентов доступа к данным
Модуль визуализации	loadTree	Функция, выполняющая формирование древовидной структуры организаций, имеющихся в базе данных
	sLevel_one	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по ВУЗу
	sLevel_two	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по институту
	sLevel_three	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по группе
	dLevel_one	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по ВУЗу с учетом группировки по дате
	dLevel_two	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по институту с учетом группировки по дате
	dLevel_three	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по группе с учетом группировки по дате
	changeTree	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранной организации
	sQuery	Функция, осуществляющая запрос результатов для выбранного теста по выбранной группе с учетом группировки по полу и/или возрасту
	Visual_Simple	Функция, осуществляющая представление результатов запроса в виде диаграмм, без дополнительной группировки
	Visual_Advanced	Функция, осуществляющая представление результатов запроса в виде диаграмм, с возможностью группировки по дате прохождения теста
Модуль генерации отчёта	To_Excel	Функция, экспортирующая отчёт по выбранной группе и выбранному тесту в MS Excel

2.8.6 Описание идентификаторов

Под идентификаторами подразумеваются имена, присваиваемые переменным, константам, типам данных и функциям, используемым в программе.

Идентификатор представляет собой последовательность символов произвольной длины, содержащую буквы, цифры и символы подчеркивания, но начинающуюся обязательно с буквы или символа подчеркивания.

Описание используемых идентификаторов приведено в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Описание идентификаторов

Наименование	Назначение	Тип
1	2	3
tr_id	Уникальный номер объекта в дереве организаций	Int
tr_lvl	Уровень вложенности объекта	Int
test_id	Идентификатор теста	Int
a	Индекс активной вкладки	Int
sLow	Нижняя возрастная граница	Int
sHigh	Верхняя возрастная граница	Int
sGender	Пол	String
ini	Чтение настроек из ini-файла	TIniFile
Prov	Хранение параметров настройки соединения с базой данных	String
User		String
DTB		String
PRT		String

2.8.7 Схемы алгоритмов

Рассмотрим схемы алгоритмов выполнения функций "loadTree", "changeTree", "Visual_Simple", "Visual_Advanced", "To_Excel".

1. Функция "loadTree" предназначена для формирования древовидной структуры организаций, имеющихся в базе данных. Сначала выполняется запрос к базе данных на получение полной информации об организациях. Локальным переменным IDKey, ParentIndex, ItemName, lvl присваивается текущее значение столбцов в результате запроса. Далее в цикле перебираются все строки результата запроса. Если текущий уровень организации является корневым (lvl=0), то создается корень дерева, и ему присваивается имя ItemName. Если же уровень не является корневым, то происходит проверка индекса его родителя (ParentIndex), и в дерево добавляется дочерний элемент. Всем элементам дерева присваиваются уникальные индексы. После просмотра последней строки цикл завершается.

Схема алгоритма для данной функции приведена на стр. 60.

2. Функция "changeTree" предназначена для формирования запроса к базе данных для выбранной организации. Выполнение данной функции возможно только если пользователь находится на определенных вкладках. Запрос к базе данных осуществляется в зависимости от выбранной пользователем вкладки и выбранной организации из древовидного списка. Схема алгоритма для данной функции приведена на стр. 61.

3. Функция "Visual_Simple" предназначена для представления результатов запроса в виде диаграмм, без дополнительной группировки результатов. В начале проверяется условие, выбран ли тест и выбрана ли организация. Если тест и организация выбраны, то происходит вызов функции "changeTree". Полученные таким образом результаты запроса представляются в виде диаграммы. Если тест либо организация не выбраны, выдается сообщение об ошибке. Схема алгоритма для данной функции приведена на стр. 62.

4. Функция "Visual_Advanced" предназначена для представления результатов запроса в виде диаграмм, но с группировкой результатов по дате прохождения теста. В начале происходит очистка графика, чтобы избежать возможного наложения. Затем происходит первичный запрос к базе данных для получения полного списка заключений по выбранному тесту. После этого происходит вызов функции "changeTree" для получения конкретных числовых значений результатов теста. Далее во внешнем цикле перебираются результаты первого запроса, при этом на график добавляются группы элементов (серии диаграмм), но присвоения числовых значений при этом не происходит. Во внутреннем цикле перебираются результаты запроса, вызванного функцией "changeTree". Проверяется принадлежность числового значения (запрос 2) к заключению (запрос 1). Если значение относится к заключению, то координате Y в серии диаграмм присваивается числовое значение результата теста, а координате X - дата прохождения теста. Схема алгоритма для данной функции приведена на стр. 63.

5. Функция "To_Excel" предназначена для экспорта результатов теста по выбранной организации и выбранному тесту в MS Excel. С начала выполняется проверка, установлен ли на компьютере MS Excel. Если не установлен - работа функции завершается. Если установлен, происходит создание документа MS Excel и вызов функции "changeTree". Результаты запроса перебираются в циклах (отдельно столбцы и строки), при этом значения копируются в ячейки документа MS Excel. Схема алгоритма для данной функции приведена на стр. 64.

2.9 Проектирование интерфейса пользователя

Пользовательский интерфейс представляет собой совокупность программных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером.

Разрабатываемое программное обеспечение использует интерфейс пользователя со свободной навигацией. Интерфейс со свободной навигацией также называют графическим пользовательским интерфейсом или интерфейсом WYSIWYG.

Данный графический интерфейс поддерживает концепцию взаимодействия с программным обеспечением, осуществляя визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране. Кроме того, интерфейсы данного типа поддерживают концепцию совместимости программ, позволяя перемещать между ними информацию [13].

Выбор был сделан в пользу этого интерфейса по следующим причинам:

- обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций;

- способен изменяться в процессе взаимодействия с пользователем, предлагая выбор только тех операций, которые имеют смысл в конкретной ситуации.

- выбор того или иного действия осуществляется с помощью мыши или клавиатуры.

- 2.9.1 Построение графа диалога

На рис. 2.14. представлен граф абстрактного диалога разрабатываемой системы, который представляет собой ориентированный взвешенный граф, каждой вершине которого сопоставлено конкретное изображение на экране или определенное состояние диалога, характеризующееся набором действий.

Дуги, исходящие из вершин, показывают возможные изменения состояний при выполнении пользователем указанных действий.

Рисунок 2.6 - Абстрактный граф диалога проектируемого программного обеспечения

Система может находиться в двух состояниях: ожидания и выполнения процесса. Переход от первого состояния во второе осуществляется посредством выполнения запроса к БД, а обратно посредством перехода на другую вкладку.

Рассмотрим граф диалога для настройки параметров запроса к БД (рис. 2.7). Пользователь изменяет параметры запроса к БД, выбирая соответствующие объекты из списка, желаемую дату тестирования, наименование теста. После того, как выбор параметров закончен, пользователь подтверждает выполнение запроса.

Рисунок 2.7 - Граф диалога для настройки параметров запроса к БД

Граф диалога визуализации представлен на рис. 2.8. Здесь пользователь может выбрать интересующий его способ представления результатов: диаграмма сводных результатов, диаграмма изменения по времени, диаграмма сравнения, табличная форма представления.



Рисунок 2.8 - Граф диалога визуализации

Граф диалога для генерации отчёта (рис. 2.9) показывает возможные варианты действий пользователя. Пользователь может настроить отчёт, получить необходимые данные, экспортировать отчет в MS Excel.



Рисунок 2.9 - Граф диалога для генерации отчёта

2.9.2 Разработка форм ввода-вывода информации

Данное программное обеспечение имеет большой набор элементов графического интерфейса: окна, пиктограммы, компоненты ввода-вывода.

Окно - прямоугольная, ограниченная область физического экрана.



Рисунок 2.10 - Окно входа в систему

Окно приложения - главное окно разрабатываемой программы (рис. 2.11), которое имеет фиксированную рабочую область, строку заголовка с кнопками системного меню, кнопками минимизации окна и выхода, графическое меню вкладок (панель инструментов).

В качестве основного окна используется форма типа TPagesDlg, что позволяет уменьшить общее количество форм, а также сделать работу более удобной и быстрой за счет использования вкладок.



Рисунок 2.11 - Основное окно программы

Информационное окно - представлено в виде окон сообщения. Окна сообщений предупреждают пользователя о существующей ошибке, о невозможности действия.

Рисунок 2.12 - Окно сообщения при ошибке соединения с базой данных



Рисунок 2.13 - Окно сообщения при отсутствии файла настроек

Рисунок 2.14 - Окно сообщения при неправильном выборе теста

Рисунок 2.15 - Окно сообщения при неправильном выборе объекта анализа

Еще одними элементами графического интерфейса программы являются компоненты ввода-вывода.

Компоненты ввода-вывода перечислены в табл. 2.11.

Таблица 2.11- Компоненты ввода-вывода

Компонент	Внешний вид	Предназначение
TreeView древовидная нередактируемая структура		Навигация по объектам обследования
Button - кнопка		Инициация операции
CheckBox - элемент выбора		Выбор или отмена опций
RadioButton - выключатель		Выбор одного из вариантов
DBComboBox - комбинированный список		Выбор одного из нескольких вариантов в списке
TrackBar - односторчный редактор с возможностью увеличения и уменьшения значения		Ввод или изменение значения
DBChart - диаграммы		Вывод результатов тестирования
DBGrid - текстовая таблица		Отображение табличных данных

Компоненты для баз данных предоставляют функциональные возможности, которые необходимы для доступа к данным базы данных и управления ими. Связанные между собой, они представляют некоторую иерархическую структуру.

На самом верхнем уровне находятся визуальные управляющие компоненты. Компоненты такого типа лишь отображают на форме посылаемые им данные, не связываясь при этом с физической базой данных.

Из компонентов этого типа в разрабатываемом приложении используются компоненты DBGrid, DBComboBox и DBLookupComboBox.

На самом нижнем уровне структуры компонентов для баз данных находятся невизуальные компоненты доступа к данным. Компоненты такого типа способны устанавливать соединения с физическими базами данных, не обеспечивая при этом визуального отображения данных на форме. Эти компоненты помещаются внутрь приложения и используются для управления базой данных. Из компонентов этого типа в разрабатываемом приложении используются компоненты ADOTable, ADOQuery, ADOStoredProc.

Связанные с данными управляющие элементы могут лишь визуализировать поставляемую им информацию, а компоненты доступа к данным - осуществлять соединение с базами данных и поставлять информацию. Поэтому в разрабатываемом приложении помимо вышеуказанных групп компонентов имеется невизуальный компонент DataSource. Компонент DataSource действует как посредник между одним из компонентов доступа к данным и одним или большим количеством визуальных управляющих элементов. Таким образом, в специальной части был произведен выбор технологии, среды и языка программирования. Осуществлено проектирование базы данных, проектирование программного обеспечения, разработка структурной и функциональной схем.

Разработан интерфейс пользователя, построен графа диалога, созданы формы ввода-вывода.

3. Исследовательская часть

3.1 Объект испытаний

В соответствии с требованиями к системе была разработана информационно - экспертная система определения психофизиологического состояния человека. При тестировании проверялась работа, как всей системы, так и её отдельных модулей, а именно: работа модуля взаимодействия с БД, модуля визуализации и работа модуля подготовки отчёта.

Кроме того, объектом тестирования является взаимодействие модулей друг с другом, и взаимодействие программного обеспечения с приложением MS Excel для экспортирования в него отчёта.

3.2 Цель испытаний

Целью проведения испытаний является определение работоспособности программы в целом и выявление соответствия выполняемых ею функций, описанных в техническом задании на разработку.

Необходимо проверить логику выполнения команд и ветви условий, а так же правильность ввода данных.

При тестировании блоков проверяется правильность не только того, что функционально выполняет модуль, но и того, как он это делает. Таким образом, при тестировании блоков используется не только функциональное тестирование, но и структурное тестирование.

3.3 Состав и порядок испытаний

Порядок проведения испытаний:

1. Прохождение тестирования студентами;

2. Проверка корректной записи результатов тестирования в БД;

3. Испытание работоспособности программы на полученном наборе данных;

4. Анализ результатов испытания.

В качестве сервера базы данных был использован компьютер следующей конфигурации:

- процессор Intel Core 2 Duo 3 ГГц;

- объем оперативной памяти 4 Гб;

- объём свободного дискового пространства - 320 ГБ;

- LCD монитор с разрешением 1280х 1024;

- клавиатура и манипулятор типа "мышь";

- Операционная система MS Windows 7 Professional;

Сервер базы данных расположен в административном корпусе ФГБОУ ВПО "Череповецкий государственный университет" по адресу: ул. Луначарского, 5, кабинет 112.

Компьютеры, на которые установлено разработанное программное обеспечение, имеют следующую конфигурацию:

- процессор Intel Celeron 2.6 ГГц;

- объем оперативной памяти 2 Гб;

- объём свободного дискового пространства - 250 ГБ;

- LCD монитор с разрешением 1280х 1024;

- клавиатура и манипулятор типа "мышь";

- Операционная система MS Windows 7 Professional;

Разработанное ПО установлено в компьютерном классе (Советский проспект 25, аудитория 27).

Тестирование базы данных проводилось следующим образом:

- установка MySQL Server 5.0;

- загрузка базы данных;

- проверка возможности соединения с базой данных с компьютерами в аудитории.

- прохождение студентами тестов;

- проверка правильности записи результатов теста в БД.

Тестирование программы проводилось следующим образом:

- установка программы на компьютер;

- тестирование модуля взаимодействия с базой данных;

- тестирование модуля визуализации в различных режимах;

- тестирование генерации отчёта.

3.4 Методы испытаний

Первоначальное тестирование проводилось по стратегии черного ящика. К тестированию программного обеспечения были привлечены опытные программисты отдела программно-технического обеспечения управления информационных технологий ФГБОУ ВПО ЧГУ.

Целью тестирования по стратегии черного ящика ставится выяснение обстоятельств, в которых поведение программы не соответствует спецификации.

Методом тестирования был выбран метод "предположение об ошибке". При таком методе программист с большим опытом выискивает ошибки без всяких методов, но при этом он подсознательно использует метод предположения об ошибке. Данный метод в значительной степени основан на интуиции. Основная идея метода состоит в том, чтобы составить список, который перечисляет возможные ошибки и ситуации, в которых эти ошибки могли проявиться. Тестовые данные и отклики системы приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Результаты тестирования

Тип функции	Входные данные	Результат
Подключение к базе данных	Подключение к БД на локальном компьютере	Успешно
	Подключение к БД сервере	Успешно
	Подключение к БД с заведомо верными настройками	Успешно
	Подключение к БД с заведомо неверными настройками	Сообщение об ошибке
	Подключение к БД при отсутствии файла настроек	Сообщение об ошибке
Навигация по древовидному меню	Уровень объекта - первый	Корректное продолжение работы
	Уровень объекта - второй	Корректное продолжение работы
	Уровень объекта - третий	Ошибка
Выбор теста и получение результатов	Тест Кагана	Отображение результатов корректно
	Теппинг тест	Отображение результатов корректно
	Тест "зрительная реакция"	Некорректное отображение результатов
	Тест "индивидуальная минута"	Отображение результатов корректно
Выбор группировки по желаемому параметру	Без группировки	Без ошибок
	Группировка по полу	Без ошибок
	Группировка по возрасту	Без ошибок
	Сравнение двух объектов тестирования	Ошибка
	Группировка по дате прохождения теста	Ошибка
Настройка генерации отчётов	Взаимодействие с MS Excel	Работа корректна
	Генерация отчета без MS Excel	Сообщение об ошибке
	Изменение настроек отчета	Корректно

Все недостатки, выявленные в ходе тестирования, были устранены, поэтому на текущий момент разработанная система функционирует без ошибок, устойчива к некорректным действиям пользователя.

Повторное тестирование проводилось потенциальными пользователями/заказчиком. К тестированию программного обеспечения были привлечены студенты факультета ФКиС.

3.5 Результаты проведения испытаний

В ходе проведения тестовых испытаний модулей системы были выявлены незначительные отклонения в работе системы, которые в дальнейшем были исправлены. Результаты тестирования представлены в табл. 3.2.

По результатам тестов можно сделать следующий вывод: система отвечает требованиям, устойчива к некорректному вводу информации.

Таблица 3.2 - Результаты тестирования модулей

Дата	Тестируемый модуль	Тестирование проводил	Способ тестирования	Название теста	Описание теста	Результаты тестирования
1	2	3	4	5	6	7
28.04.2012	Модуль взаимодействия с БД	заказчик	ручной	Соединение с базой данных	Запуск приложения с заведомо верными настройками соединения	Соединение с базой данных прошло успешно
11.05.2012	Модуль визуализации	заказчик	ручной	Тестировалась работа модуля визуализации	Проверялись различные способы отображения результатов тестирования	Модуль визуализирует графики в соответствии с полученными результатами
12.05.2012	Модуль визуализации	заказчик	ручной	Тестировалась работы модуля визуализации	Проверялась корректность отображения при различных параметрах группировки	Неверное отображение результатов при выборе группировки по дате
14.05.2012	Модуль генерации отчёта	заказчик	ручной	Тестирование экспорта отчёта в MS Excel	Выбор настроек, проверка взаимодействия программы с MS Excel	Успешная генерация отчёта и экспорт в MS Excel

4. Технико-экономическое обоснование выполняемой разработки

Для оценки затрат на разработку программного обеспечения и преимущества его установки в сравнении со стоимостью типового внедрения и поддержки комплекса из существующих аналогов необходимо рассчитать следующие показатели:

- себестоимость программного продукта;

- цена программного продукта;

- годовой экономический эффект;

- срок окупаемости.

4.1 Расчет себестоимости программного продукта

В себестоимость разработки входят:

- основная заработная плата разработчиков,

- дополнительная заработная плата,

- единый социальный налог,

- затраты на использование машинного времени,

- затраты на носители информации,

- затраты на текущий и профилактический ремонт вычислительной техники,

- прочие эксплуатационные расходы [14].

Себестоимость ПП рассчитывается по формуле (1):

(4.1)

где - себестоимость программного продукта, руб.;



- фонд заработной платы (сумма основной и дополнительной заработной платы), руб.;

- единый социальный налог, руб.;

- затраты на использование машинного времени, руб.;

- затраты на носители информации, руб.;

- затраты на текущий и профилактический ремонт вычислительной техники, руб.;

- прочие эксплуатационные расходы, руб.

Состав разработчиков (примерный): 2 студента-дипломника.

Основная заработная плата каждого разработчика рассчитывается по формуле (2):

(4.2)

где - основная заработная плата, руб.;

- ставка заработной платы, руб.;

- районный коэффициент, руб.;

- время разработки, мес.

Районный коэффициент равен 25% ставки заработной платы.

(руб.).

Дополнительная заработная плата рассчитывается как 12% от основной заработной платы каждого разработчика.

(руб.).

Сумма основной заработной платы и дополнительной заработной платы всех разработчиков составляет фонд заработной платы ():

(руб.).

Ставка единого социального налога () - 35,6% от фонда заработной платы. Она включает в себя:

- ставка сбора в пенсионный фонд (28%),

- ставка сбора в фонд социального страхования (4%),

- ставка сбора в фонд обязательного медицинского страхования (3,6%).

Отдельно отчисляются 0,2% в фонд страхования от несчастных случаев (СНС).

(руб.).

Затраты на использование машинного времени вычисляются по формуле (3):

(4.3)

где - затраты на использование машинного времени, руб.;

- стоимость одного часа машинного времени, руб./ч;

- время использования вычислительной техники, ч.

Стоимость одного часа машинного времени рассчитывается по формуле (4):

(4.4)

где - стоимость одного часа машинного времени, руб./ч;

- покупная цена компьютера, руб.;

- срок службы компьютера, год;

- количество рабочих дней в году;

- время работы компьютера в течение суток, ч;

- стоимость одного кВтч электроэнергии, руб.;

- мощность вычислительной системы, кВт.

Для текущей разработки параметры обеих рабочих машин представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Параметры расчета стоимости одного часа машинного времени для обеих ЭВМ

Параметры	Компьютер №1	Компьютер №2
, руб.	17000	25000
, лет	5	5
, дней	248	248
, ч.	8	8
, руб.	2,95	2,95
, кВт	0,04	0,04
, руб/ч	1,83	2,54

(руб./ч);

(руб./ч).

Время использования вычислительной техники рассчитывается по формуле (5):

(4.5)

где - время использования вычислительной техники, ч;

- количество дней разработки ПО;

- время работы компьютера в течение суток, ч.

= 65 дней;

= 8 ч;

(ч).

Тогда затраты на использование машинного времени будут равны:

(руб.) - для ЭВМ №1;

(руб.) - для ЭВМ №2;

(руб.)

- общая сумма.

Затраты на носители информации принимаются в размере 2% от цены вычислительной техники.

(руб.);

(руб.);

(руб.).

Затраты на текущий и профилактический ремонт принимаются в размере 4% от цены вычислительной техники.

(руб.);

(руб.);

(руб.).

Прочие эксплуатационные расходы включают в себя затраты на освещение, отопление, охрану, уборку и текущий ремонт помещений. Они принимаются в размере 10% от стоимости помещения (или его аренды), где происходит разработка программного продукта.

(руб.);

(руб.);

(руб).

Тогда себестоимость программного продукта будет равна:

(руб).

4.2 Расчет цены программного продукта

Для определения минимальной цены, ниже которой разработчику будет невыгодно продавать программный продукт, используется формула (5):

(4.6)

где - цена программного продукта, руб.;

- себестоимость программного продукта, руб.;

- норматив прибыли (20%).

Т.о., минимальная цена программного продукта равна:

(руб.).

4.3 Расчет экономической эффективности

Экономический эффект от внедрения комплекса рассчитывается по формуле (6):

(4.7)

где - стоимость типового внедрения и поддержки комплекса из существующих аналогов (на примере комплекса АПК "Омега-М/С");

- стоимость индивидуального внедрения и поддержки разработанного комплекса специально для ЧГУ.

Этапы типового внедрения:

- экспресс-обследование деятельности заказчика, составление технического задания (ТЗ);

- приобретение программы или лицензий на ее использование;

- поставка программного обеспечения, установка, первичное консультирование;

- проведение семинаров, обучение пользователей.

Стоимость типового внедрения и поддержки комплекса из существующих аналогов (на примере комплекса АПК "Омега-М/С") вычисляется по формуле (7):

(4.8)

где - стоимость составления технического задания;

- затраты на приобретение программы;

- стоимость обучения персонала.

Стоимость составления технического задания вычисляется по формуле (8):

(4.9)

где - количество человеко-часов, чч.;

- стоимость человеко-часа, руб.

=20 (чч.);

= 1000 (руб.).

(руб).

Стоимость приобретения АПК "Омега-М/С":

(руб.).

Стоимость обучения персонала (консультационные семинары) определяется по формуле (9):

(4.10)

где - стоимость обучения, руб.;

- стоимость академического часа обучения, руб/ч;

- количество академических часов, ч.

= 85 (руб/ч);

= 50 (ч.).

(руб.).

Т.о., стоимость типового внедрения и поддержки комплекса из существующих аналогов (на примере комплекса АПК "Омега-М/С") будет равна:

(руб.).

Стоимость обработки информации с использованием разработанной системы будет равна:

(руб.).

Экономический эффект от внедрения данного разработанной системы составляет:

(руб.).

Определим срок окупаемости капиталовложений по следующей формуле (10):

(4.11)

где - стоимость компьютера, руб.;

- стоимость программного продукта, руб.;

- экономический эффект, руб.

В связи с тем, что будут использоваться рабочие станции, принадлежащие ЧГУ, то можно принять следующее упрощение руб., тогда

(4.12)

(г).

В результате выполненных расчетов можно сделать вывод, что внедрение данной разработки является экономически выгодным для потребителя, так как годовой экономический эффект составит 157316,11 руб., срок окупаемости менее года.

Краткая характеристика себестоимости информационно-экспертной системы и технико-экономическое обоснование приведены в таблицах 4.2 и 4.3.

Таблица 4.2 - Краткая характеристика себестоимости информационно-экспертной системы

Наименование показателя	Сумма, руб.
Фонд заработной платы, ФЗП	64552,00
Единый социальный налог, ЕСН	22980,51
Затраты на использование машинного времени, Змвр	2272,40
Затраты на носители информации, Зни	820,00
Затраты на текущий и профилактический ремонт вычислительной техники, Зрем	1640,00
Прочие эксплуатационные расходы, Зпр	180,00
Себестоимость программного продукта, Спп	92444,91
Цена программного продукта, Цпп	110933,89

Таблица 4.3 - Технико-экономическое обоснование комплекса по ПФС человека, разработанного специально для ЧГУ

Наименование показателя	Сумма, руб.
Стоимость комплекса, разработанного специально для ЧГУ С2, руб.	110933,89
Стоимость комплекса из существующих аналогов (АПК "Омега-М/С"), С1, руб.	268250,00
Экономический эффект, (Э=С1-С2), руб.	157316,11
Срок окупаемости, Ток, лет.	0,71

5. Анализ мероприятий по безопасности жизнедеятельности

5.1 Общая характеристика безопасности

Полная безопасность труда человека в производственных условиях определяется тремя факторами: безопасность производственного оборудования, производственного и трудового процессов. Эти составляющие безопасности труда связаны между собой.

5.2 Анализ опасных и вредных факторов, воздействующих на сотрудника

Труд оператора ПЭВМ относится к формам труда с высоким нервно-эмоциональным напряжением. Это обусловлено необходимостью постоянного слежения за динамикой изображения, различения текста рукописных и печатных материалов, выполнением машинописных и графических работ. В процессе работы требуется постоянно поддерживать активное внимание.

На пользователей ЭВМ воздействует электромагнитное излучение видимого спектра, крайне низких, сверхнизких и высоких частот. Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются процессор, монитор, принтер, клавиатура, многочисленные соединительные кабели.

Воздействие ЭМП широкого спектра частот, импульсного характера, различной интенсивности в сочетании с высоким зрительным и нервно-эмоциональным напряжением вызывает существенные изменения со стороны центральной нервной и сердечнососудистой системы, проявляющиеся в субъективных и объективных расстройствах. Работающие чаще всего предъявляют жалобы на головные боли, иногда с тошнотой и головокружением. У них диагностируются неврозы, нейроциркулярные дистании, гипо- и гипертония.

Поражение электрическим током может произойти при прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, отключенным токоведущим частям, на которых остался заряд или появилось напряжение в результате случайного включения в сеть, к нетоковедущим частям, выполненным из проводящего электрический ток материала, после перехода на них напряжения с токоведущих частей.

Повышенная температура внешней среды связана, прежде всего, с выделением тепла вычислительной техникой и недостаточной вентиляцией помещений, где она установлена.

Кроме перечисленных факторов на рабочем месте операторов могут иметь место шум, нарушенный ионный режим, неблагоприятные показатели микроклимата. В воздухе могут содержаться химические вещества (озон, фенол, стирол, формальдегиды и др.), что наблюдается при установке на малых площадках большого числа компьютеров и несоблюдении требований к организации рабочих мест.

При разработке программного продукта специалисты активно взаимодействуют с ЭВМ, поэтому важной задачей является создание комфортных и безопасных условий труда.

Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается: вешать что-либо на провода, закрашивать и белить шнуры и провода, закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы, выдергивать штепсельную вилку из розетки за шнур, усилие должно быть приложено к корпусу вилки.

Для исключения поражения электрическим током запрещается: прикасаться к экрану и к тыльной стороне блоков компьютера, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании мокрыми руками, работать на средствах вычислительной техники и периферийном оборудовании, имеющих нарушения целостности корпуса, нарушения изоляции проводов, неисправную индикацию включения питания, с признаками электрического напряжения на корпусе, класть на средства вычислительной техники и периферийном оборудовании посторонние предметы.

Запрещается под напряжением очищать от пыли и загрязнения электрооборудование.

Запрещается проверять работоспособность электрооборудования в неприспособленных для эксплуатации помещениях с токопроводящими полами, сырых, не позволяющих заземлить доступные металлические части.

Недопустимо под напряжением проводить ремонт средств вычислительной техники и периферийного оборудования. Ремонт электроаппаратуры производится только специалистами-техниками с соблюдением необходимых технических требований.

Во избежание поражения электрическим током, при пользовании электроприборами нельзя касаться одновременно каких-либо трубопроводов, батарей отопления, металлических конструкций, соединенных с землей.

При пользовании электроэнергией в сырых помещениях соблюдать особую осторожность.

5.3 Характеристика помещения

В образовательном учреждении согласно требованиям СН 512-78 (Инструкции по проектированию зданий и помещений для ЭВМ) и СанПиН 2.2.2.542-96 (Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным ЭВМ) помещение с ЭВМ располагается на втором этаже. Помещение для ЭВМ оборудовано системами центрального отопления, приточно-вытяжной вентиляции. Высота помещений для расположения ЭВМ - 3 м.

Естественное освещение осуществляется через светопроемы, ориентированные на север. Площадь на одно рабочее место с ПЭВМ составляет более 4 м 2. В залах ЭВМ предусмотрено автоматическое пожаротушение. Включение установок автоматического пожаротушения осуществляется автоматически от извещателей, реагирующих на появление дыма.

5.4 Требования к организации рабочего места

При работе на ЭВМ необходимо создать благоприятные условия для труда.

Освещение - недостаточное освещение вызывает уменьшение производительности труда, усиливает утомляемость, увеличивает количество ошибочных действий, могущих привести к браку или несчастному случаю, также может развиться близорукость. Для недопущения возникновения этих факторов необходимо использовать естественное и искусственное освещение.

Микроклимат - отклонения отдельных параметров микроклимата от рекомендованных значений снижают работоспособность, ухудшают самочувствие, и могут привести к профессиональным заболеваниям. Так, при низкой температуре воздуха происходит охлаждение организма, что способствует возникновению простудных заболеваний. При высокой температуре возникает перегрев организма, что ведет к повышенному потоотделению и снижению работоспособности. Специалист теряет внимание, что может стать причиной несчастного случая. Повышенная влажность воздуха затрудняет испарение влаги с поверхности кожи и легких, что ведет к нарушению терморегуляции организма, и к ухудшению состояния человека и снижению работоспособности. При пониженной относительной влажности у человека появляется ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Скорость движения воздуха также имеет немаловажное значение, при температуре до 35-36 °С оказывает на человека освежающее действие, а при температуре более 40 °С - неблагоприятное.

Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и т.п.

Площадь на одно рабочее место пользователей ЭВМ в офисе должна быть не менее 4,5 кв. м.

Помещения с ЭВМ должны оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляций.

В помещениях, оборудованных ЭВМ, должна проводиться ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Поверхность пола в помещениях эксплуатации ПК должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладать антистатическими свойствами.

Шумящее оборудование (печатающее устройство, сервера и т.п.), уровни шума которого превышают нормативное, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки.

Для наилучшей работы сотрудников требуется организовать рабочее место с соблюдением всех вышеперечисленных условий труда. Для работ по разработке ПО подходит кондиционируемое офисное помещение с благоприятным микроклиматом, условиями освещенности и шумоизоляцией.

5.5 Расчет искусственного освещения рабочего места

Естественное освещение должно осуществляться через светопроёмы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) от 1,2% до 1,5%. Рабочие места должны быть расположены так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева.

Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных и административно-общественных помещениях, в случае преимущественной работы с документами, допускается применение системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300 - 500 лк. Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк.

Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/кв.м.

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ВДТ и ПЭВМ не должна превышать 40 кд/кв.м и яркость потолка, при применении системы отраженного освещения, не должна превышать 200 кд/кв.м.

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20, показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях - не более 40, в дошкольных и учебных помещениях - не более 25.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ВДТ и ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:2 - 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

Общее освещение следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении ПЭВМ. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю.

Для офисного помещения выберем люминесцентные лампы ЛБ-80, имеющие технические характеристики представленные в таблице.

Таблица 5.1 - Технические характеристики ламп ЛБ-80

Наименование	Мощность, Вт	Ток, А	Напряжение, В	Габаритные размеры, мм	Световой поток, лм	Срок службы, час
				D	L1	L
Лампа люминесцентная ЛБ -80	80	0,87	99	38	1514,2	1500	5200	12000

Для лампы ЛБ-80 выберем светильник ЛСП 24. Его технические характеристики представлены в таблице.

Таблица 5.2 - Технические характеристики светильника ЛСП 24

Наименование	Мощность лампы, Вт	Тип ламп	КПД, не менее (%)	Тип кривой света	Габаритные размеры, мм	Масса, не более (кг)
					L	B	H1	H
ЛСП 24	80	ЛБ-80	70	Д	1590	190	596	156	6,8

Определим количество светильников по формуле:

, (5.1)

где - нормируемая освещенность, лк; - площадь помещения, мІ;

- коэффициент запаса; - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения поверхностей, расположенных под светильниками и между ними;

- световой поток лампы, лм;

- коэффициент использования светового потока, в долях единицы;

- количество ламп в светильнике.

Светильники будут располагаться в центре потолка.

Определим мощность осветительной установки по формуле 2:

(5.2)

где - мощность лампы, Вт; - количество светильников;

- количество ламп в светильнике.

Мощность осветительной установки составляет 320 Вт.

5.6 Оценка электробезопасности помещения и мероприятия по повышению электробезопасности

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 под электробезопасностью понимают систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги и статического электричества.

Опасность поражения электрическим током характерна тем, что человек не может посредством своих органов чувств обнаружить на расстоянии наличие напряжения, и обнаруживает его в момент поражения. Действие электрического тока на человека может привести к двум видам поражений: электротравма и электроудар.

Согласно ГОСТ 21.1.019-79 электробезопасность электроустановок обеспечивается:

- конструкцией электроустановок;

- техническими способами и средствами защиты;

- организационными и техническими мероприятиями.

По степени опасности поражения человека электрическим током помещения подразделяются на:

- помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;

- помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного или нескольких условий, создающих повышенную опасность;

- особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий: особой сырости, химически активной или органической средой, одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Помещение предприятия является помещением без повышенной опасности, но при работе на компьютере возможно поражение разработчика электрическим током. Опасность поражения электрическим током возможна в случае контакта сотрудника с поврежденным кабелем или при пробое высокого напряжения на корпус периферических устройств.

Меры обеспечения электробезопасности сводятся к следующему:

- недопущение прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

- снижение напряжения прикосновения;

- уменьшение продолжительности воздействия электрического тока на пострадавшего.

Все технические меры можно условно разделить на две группы.

Технические защитные меры первой группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током обслуживающего персонала в случае прикосновения к токоведущим частям, к ним относятся:

- контроль состояния изоляции электротехнических устройств и участков питающей их сети;

- блокировка и защитные ограждения;

- оптимальное расположение оборудования, обеспечивающее разрывы между токоведущими частями;

- сигнализация безопасности (световая, звуковая), маркировка и предупредительные плакаты;

- защита от перехода высокого напряжения на сторону низкого напряжения;

- применение низких напряжений 42 и 12 В;

- применение индивидуальных защитных изолирующих средств.

Технические меры второй группы обеспечивают защиту от поражения электрическим током при прикосновении к корпусу электроустановки в случае пробоя изоляции токоведущих частей, к ним относятся:

- защитное заземление;

- защитное отключение;

- двойная изоляция;

- применение разделительных трансформаторов.

Надежная изоляция зависит от многих факторов и обеспечивается применением, определенного ее типа (рабочая, усиленная и двойная), соответствующих изоляционных материалов, рациональной конструкцией электрооборудования, нормальными условиями производственной среды и, наконец, правильной организацией профилактики в процессе эксплуатации.

Как правило, электротехническое оборудование имеет рабочую изоляцию, которая должна выдерживать предельно возможные в условиях эксплуатации механические, электрические и тепловые нагрузки.

5.7 Оценка пожарной безопасности и мероприятия по ее повышению

Пожарная безопасность - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность на предприятиях обеспечивается двумя системами: предотвращения пожара (организационные, технические меры и средства, обеспечивающие невозможность проникновения пожара) и системой пожарной защиты (предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара).

Все рабочие и служащие должны проходить специальную противопожарную подготовку: противопожарный инструктаж (первичный и вторичный) и занятия по пожарно-техническому минимуму по специальной программе.

В производственном помещении необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

- проходы, выходы из помещения, доступы к средствам пожаротушения все время свободны;

- оборудование, находящееся в эксплуатации, является исправным и проверяется каждый раз перед началом работы;

- по окончании работ осмотреть помещение, обесточить электросеть, закрыть помещение.

Для обнаружения начальной стадии загорания и оповещения службы пожарной охраны используют системы автоматической пожарной сигнализации.

Мероприятия по пожарной профилактике, которые необходимо проводить на предприятиях разделяются на:

- организационные (правильная эксплуатация машин и транспорта, правильное содержание зданий и территории, противопожарный инструктаж рабочих и служащих);

- технические (соблюдение противопожарных норм и правил при проектировании зданий; устройстве электроснабжения, вентиляции, отопления, освещения; правильное размещение оборудования);

- эксплуатационные (профилактические осмотры, ремонты и испытания технологического оборудования).

В здании предприятия имеется три эвакуационных выхода. Ширину эвакуационного выхода (двери) не менее 0,8 м. На эвакуационных путях устраивают как естественное, так и искусственное аварийное освещение. Ручные углекислотные огнетушители устанавливают в помещениях, оборудованных вычислительной техникой, из расчета один огнетушитель на 40-50м 2 площади, но не менее двух в помещении. Также имеется схема эвакуации при пожаре, а под потолком проведена система пожарной сигнализации.

5.8 Мероприятия по охране труда

Мероприятия по охране труда - запланированная конкретная деятельность организации, направленная на выполнение целей в области охраны труда, определяемых требованиями законодательных и иных нормативных правовых актов, а также политикой организации в области охраны труда; является составной частью системы управления охраной труда (СУОТ), обеспечивает осуществление программ по охране труда.