Разработка автоматизированной информационной системы 'Касса'

Введение

Цель курсовой: получение навыков проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ).

Проектирование АСОИУ задача не тривиальная и требует тщательного продумывания, которое в себя включает анализ структуры и деятельности предприятия, создание моделей «Как есть», выявление проблемных областей, выдвижение предложений по автоматизации, создание модели «Как должно быть». Также нужно решить такие вопросы как способ автоматизации, какие инструменты для этого использовать, и какие элементы нужны будут для функционирования системы, составление технического проекта и задания, а также само создание автоматизированной системы.

1.       Выбор темы

Виртуальный заказчик ООО «Ледовый дворец», который является типичным катком, в котором есть отдел проката коньков, столкнулся с проблемой неоптимальной организации работы отдела. Проблема заключается в том, что при большом количестве посетителей в отделе скапливаются большие очереди, из-за того что оформление заказа и выдача коньков занимает длительное время, вследствие чего у посетителей формируется негативное представление о компании, что ведет к потере клиентов. А в случае малого количества посетителей персонал остается без работы, в связи с этим возникают неоправданные расходы на заработную плату работникам.

Для решения вышеуказанной проблемы предложено реализовать автоматизированную информационную систему АСПК для сокращения времени обслуживания клиентов и частичного исключения человека из данного сервиса, основываясь на статистике потока посетителей в зависимости от различных временных интервалов в прошлом.

2.       Модель как есть

Для разработки автоматизированной информационной системы «Касса» была составлена модель «Как есть», для поиска части системы, которая нуждается в автоматизации для решения проблем с расписанием кассиров. Модель «Как есть» приведена на рисунке 1. Модель описывает процесс прохождения клиентом магазина. Модель «Как есть» реализована с использованием нотации IDEF3. Клиент, заходя в супермаркет, проверяет очереди на кассах, если очереди большие клиент уходит, иначе клиент проходит в торговые отделы. Проходя через торговые отделы, клиент сначала смотрит на очереди в отделах и если очередь маленькая совершает покупку, иначе идет в другой отдел, клиент может вернуться в отдел, где была большая очередь. Совершив все необходимые покупки, клиент проходит на кассу, оплачивает товар и уходит из магазина.

Рисунок 1 - Модель «Как есть»

IDEF3 (англ.IntegratedDEFinitionforProcessDescriptionCaptureMethod) - методология моделирования и стандарт документирования процессов, происходящих в системе. Метод документирования технологических процессов предоставляет собой механизм документирования и сбора информации о процессах. IDEF3 показывает причинно-следственные связи между ситуациями и событиями в понятной эксперту форме, используя структурный метод выражения знаний о том, как функционирует система, процесс или предприятие. Больше применение IDEF3 получила при разработке информационных систем. При этом используется инструмент визуального моделирования бизнес-процессов. В наличии нотации присутствовали такие инструменты как перекрестки, именно их наличие и определило наш выбор в пользу этой нотации. Были использованы такие перекрестки как - исключающее или, которое предполагает только одно прохождение клиента из возможных.

3.       Автоматизация

Проанализировав модель «Как есть» и проблемные области предприятия, были сформулированы следующие предложения по автоматизации:

         Установить датчики на кассах для подсчета количества человек, стоящих в очереди.

         Создать систему обработки статистики, которая фиксировала бы показания датчиков и связывала бы это с временем суток, а также подвергала проверку корректности существующей статистики.

         Создать блок хранения данных, для хранения статистики и использование её для блоков составления расписания и блок обработки статистики.

         Создать блок составления расписания и рассылки его сотрудникам, для решения проблемы по неэффективному использованию кассиров.

Все 4 блока объединить в одну систему для решения всех поставленных проблем и создания автоматизированной информационной системы «Касса».

4.       Модель «Как должно быть»

После озвучивания предложений по автоматизации была составлена модель «Как должно быть», которая состояла из двух диаграмм, созданных по нотации IDEF3. В первой был рассмотрен процесс прохода клиента по магазину, но уже с использованием АИС «Касса» (Рисунок 2), во второй описывались возможности АИС «Касса» (Рисунок 3).

Рисунок 2 - Модель «Как должно быть.

Как видно из рисунка 2 наша модель усложнилась путем добавления новых блоков, однако данная модель позволяет решить проблемы ОАО «Супермаркет» по сбору статистики загруженности магазина, также было решено установить информационное табло для клиентов данного предприятия, на котором будет изображаться степень загруженности касс и клиент оценив ситуацию на кассах пошел бы в ту, в которой очереди было бы меньше.

Рисунок 3 - АИС.

На рисунке 3 можно увидеть структуру автоматизированной информационной системы «Касса», как видно из рисунка данная структура позволяет обеспечить составление актуального расписания для сотрудников для рационального использования их сил и сокращения фонда заработной платы.

Под анализом текущей информации подразумевается определение, с какой кассы поступают данный и представление этих данных в удобном для человеческого понимания виде, например выделении касс с большими очередями красным цветом, со средними очередями - желтым и с маленькими - зеленым.

Под анализом статистики подразумевается выбор данных о потоке покупателей за определенное время и ее классификация по определенным временным промежуткам, например с 12 до 15 часов. Результат анализа передается в блок составления и корректировки расписаний работы касс, где с использованием оптимизационного алгоритма составления расписаний происходит обработка данных.

5.       Техническое задание

Общие сведения

Наименование системы

Полное наименование системы

Автоматизированная система проката коньков.

Краткое наименование системы

"АСПК". В дальнейшем просто - "Система".

Основания для проведения работ

Работа выполняется на основании договора № 1 от 15.09.2012 между ООО «Ледовый дворец» и ООО «АП»

Наименование организаций - Заказчика и Разработчика

Заказчик

Заказчик: ООО «Ледовый дворец»

Адрес фактический: г. Красноярск ул. 9 мая д. 80

Телефон: 277-77-77

Разработчик

Разработчик: ООО «АП»

Адрес фактический: г. Красноярск ул. Ак. Киренского д. 26 «Б»

Телефон: 291-21-85

Плановые сроки начала и окончания работ

Начало работ: 20.09.2012

Окончание работ: 25.12.2012

Источники и порядок финансирования

По договору № 1 от 15.09.2012 между ООО «Ледовый дворец» и ООО «АП»

Порядок оформления и предъявления заказчику результатов работ

Работы по созданию Системы сдаются Разработчиком поэтапно в соответствии с календарным планом Проекта. По окончании каждого из этапов работ Разработчик сдает Заказчику соответствующие отчетные документы этапа, состав которых определены Договором.

Назначение и цели создания системы

Назначение системы

Основным функциональным назначением системы проката коньков является организация автоматического обслуживания клиентов находящихся на территории катка.

Система должна обеспечить:

·        Сбор, обработку, хранение информации получаемой из оперативной базы данных;

·        Автоматическую генерацию уникальных номеров и их печати на чековой ленте;

·        Автоматический контроль входа в зону катания и выхода из нее.

·        Автоматическое смс-оповещение об окончании времени проката по желанию клиента

Цели создания системы

Основной целью создания системы является сокращение времени обслуживания клиентов и (частичное исключение человека из данного сервиса, либо проверка и оценка работы автоматизированной системы людьми в реальных условиях), путем внедрения АСПК, внесение инноваций в систему обслуживания. В настоящее время обслуживание клиентов производится персоналом, работы проделываются в ручную и их эффективность страдает из-за человеческого фактора.

Внедрение АСПК позволит:

·        Повысить качество и уровень обслуживания клиентов за счет внедрения системы;

·        Оптимизировать работу ледового дворца.

Характеристики объектов автоматизации

На данный момент прокат коньков осуществляется персоналом Заказчика - отдел проката. Обслуживание клиентов происходит вручную.

Сбор статистики по посещаемости не ведется.

В рамках данного проекта объектами автоматизации являются процессы выполняемые в следующих отделах:

·        Отдел проката;

Выделены следующие процессы в рамках работы вышеуказанных отделов:

автоматизированный система управление модель

Требования к системе

Требования к системе в целом

Требования к структуре и функционированию системы

Система АСПК должна быть централизованной, т.е. все данные должны располагаться в центральном хранилище. Система АСПК должна иметь трехуровневую архитектуру (можно привести общую схему, на которой определить уровни.Например, первый - источник, второй - хранилище, третий - отчетность):

)        Сбор данных

)        Анализ данных

)        Вывод информации

В Системе предлагается выделить следующие функциональные подсистемы:

·        подсистема сбора, обработки и загрузки данных, которая предназначена для реализации процессов сбора данных из систем источников, приведения указанных данных к виду, необходимому для наполнения подсистемы хранения данных;

·        подсистема хранения данных, которая предназначена для хранения данных в структурах, нацеленных на принятие решений;

·        подсистема формирования и визуализации отчетности.

Турникеты с датчиками сбора информации о времени проката и терминалы оформления заказа подключаются к серверу через LAN-порты. В качестве протокола взаимодействия между компонентами Системы на транспортно-сетевом уровне необходимо использовать протокол TCP/IP. В качестве хранилища данных должна использоваться СУБД MicrosoftSQLServer 2008 R2. Для реализации программных компонентов Системы необходимо использовать языки программирования из программной платформы .NETFramework не ниже 4-й версии.

Система должна поддерживать следующие режимы функционирования:

·        Основной режим, в котором подсистемы АСПК выполняют все свои основные функции;

·        Профилактический режим, в котором одна или все подсистемы АСПК не выполняют своих функций.

В основном режиме функционирования АСПК должна обеспечивать:

·        работу пользователей в режиме - 12 часов в день, 7 дней в неделю (12х7);

·        выполнение своих функций - сбор, обработка и загрузка данных; хранение данных, анализ данных и принятие решений в режиме реального времени.

В профилактическом режиме АСПК должна обеспечивать возможность проведения следующих работ:

·        техническое обслуживание;

·        модернизацию аппаратно-программного комплекса;

·        устранение аварийных ситуаций.

Общее время проведения профилактических работ не должно превышать 5% от общего времени работы системы в основном режиме (360 часов в месяц).

Для обеспечения высокой надежности функционирования АСПК как системы в целом, так и её отдельных компонентов должно обеспечиваться выполнение требований по диагностированию ее состояния.
Диагностирование АСПК должно осуществляться следующими штатными средствами, входящими в комплект поставки программного обеспечения:

·        СУБД Microsoft SQL Server 2008 R2;

·        MicrosoftVisualStudio

Обязательно ведение журналов инцидентов в электронной форме, а также графиков и журналов проведения профилактических работ.
Для всех технических компонентов необходимо обеспечить регулярный и постоянный контроль состояния и техническое обслуживание.

Требования к численности и квалификации персонала системы и режиму его работы

Требования к численности персонала

В состав персонала <http://www.prj-exp.ru/dwh/dwh_project_team.php>, необходимого для обеспечения эксплуатации АСПК в рамках соответствующих подразделений Заказчика, необходимо выделение следующих ответственных лиц:

·        Руководитель эксплуатирующего подразделения - 1 человек.

·        Администратор системы АСПК - 2 человека.

Данные лица должны выполнять следующие функциональные обязанности:

·        Руководитель эксплуатирующего подразделения - на всем протяжении функционирования АСПК обеспечивает общее руководство группой сопровождения.

·        Администратор системы АСПК - на всем протяжении функционирования системы обеспечивает контроль процессов подготовки и загрузки данных с датчиков и терминалов в хранилище данных, правильную работу программ анализа данных, правильный и бесперебойный вывод информации на информационные экраны.

Требования к квалификации персонала

К квалификации <http://www.prj-exp.ru/dwh/dwh_team_skills.php> персонала, эксплуатирующего АСПК, предъявляются следующие требования.

-       Администратор системы АСПК - знание методологии проектирования хранилищ данных; знание методологии проектирования ETL процедур; знание интерфейсов интеграции ХД с источниками данных; знание СУБД; знание языка запросов SQL; опыт администрирования СУБД; знание и навыки операций архивирования и восстановления данных; знание и навыки оптимизации работы СУБД; глубокие знания программирования; знание инструментов разработки; понимание принципов многомерного анализа; знание методологии проектирования хранилищ данных.

Требования к режимам работы персонала

Персонал, работающий с АИС «Касса» и выполняющий функции её сопровождения и обслуживания, должен работать в следующих режимах:

-       Администратор системы АСПК - сменный график, поочередно.

Показатели назначения

Параметры, характеризующие степень соответствия системы назначению

Система должна обеспечивать следующие количественные показатели, которые характеризуют степень соответствия ее назначению:

Количество измерений - X.

Количество показателей - Y.

Требования к приспособляемости системы

Обеспечение приспособляемости системы должно выполняться за счет:

своевременности администрирования;

модернизации процессов сбора, обработки и загрузки данных в соответствии с новыми требованиями;

модификации процедур доступа и представления данных конечным пользователям;

наличия настроечных и конфигурационных файлов у ПО подсистем;

Требования к сохранению работоспособности системы в различных вероятностных условиях

В зависимости от различных вероятных условий система должна выполнять требования, приведенные в таблице.

Требования к надежности

Состав показателей надежности для системы в целом

Уровень надежности должен достигаться согласованным применением организационных, организационно-технических мероприятий и программно-аппаратных средств.

Надежность должна обеспечиваться за счет:

применения технических средств, системного и базового программного обеспечения, соответствующих классу решаемых задач;

своевременного выполнения процессов администрирования АСПК;

соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания программно-аппаратных средств;

предварительного обучения пользователей и обслуживающего персонала.

Время устранения отказа должно быть следующим:

при перерыве и выходе за установленные пределы параметров электропитания - не более 15 минут.

при перерыве и выходе за установленные пределы параметров программного обеспечением - не более 2 часов.

при выходе из строя АСПК - не более 6 часов.

Система должна соответствовать следующим параметрам:

среднее время восстановления 1 час - определяется как сумма всех времен восстановления за заданный календарный период, поделенные на продолжительность этого периода;

коэффициент готовности W - определяется как результат отношения средней наработки на отказ к сумме средней наработки на отказ и среднего времени восстановления;

время наработки на отказ 120 часов - определяется как результат отношения суммарной наработки Системы к среднему числу отказов за время наработки.

Средняя наработка на отказ АСПК не должна быть меньше 60 часов.

Перечень аварийных ситуаций, по которым регламентируются требования к надежности

Под аварийной ситуацией понимается аварийное завершение процесса, выполняемого той или иной подсистемой АСПК, а также «зависание» этого процесса.

При работе системы возможны следующие аварийные ситуации, которые влияют на надежность работы системы:

сбой в электроснабжении сервера;

сбой в электроснабжении турникетов к которым подключены датчики контроля времени;

сбой в электроснабжении обеспечения локальной сети (поломка сети);

ошибки АСПК, не выявленные при отладке и испытании системы;

сбои программного обеспечения сервера и терминалов.

Требования к надежности технических средств и программного обеспечения

К надежности оборудования предъявляются следующие требования:

в качестве аппаратных платформ должны использоваться средства с повышенной надежностью;

применение технических средств соответствующих классу решаемых задач;

аппаратно-программный комплекс АСПК должен иметь возможность восстановления в случаях сбоев.

К надежности электроснабжения предъявляются следующие требования:

с целью повышения отказоустойчивости системы в целом необходима обязательная комплектация серверов источником бесперебойного питания с возможностью автономной работы системы не менее 15 минут;

система должны быть укомплектована подсистемой оповещения Администраторов о переходе на автономный режим работы;

система должны быть укомплектована агентами автоматической остановки операционной системы в случае, если перебой электропитания превышает 15 минут;

должно быть обеспечено бесперебойное питание активного сетевого оборудования.

Надежность аппаратных и программных средств должна обеспечиваться за счет следующих организационных мероприятий:

предварительного обучения пользователей и обслуживающего персонала;

своевременного выполнения процессов администрирования;

соблюдения правил эксплуатации и технического обслуживания программно-аппаратных средств;

своевременное выполнение процедур резервного копирования данных.

Надежность программного обеспечения подсистем должна обеспечиваться за счет:

надежности общесистемного ПО и ПО, разрабатываемого Разработчиком;

проведением комплекса мероприятий отладки, поиска и исключения ошибок.

ведением журналов системных сообщений и ошибок по подсистемам для последующего анализа и изменения конфигурации.

Требования к методам оценки и контроля показателей надежности на разных стадиях создания системы в соответствии с действующими нормативно-техническими документами.

Проверка выполнения требований по надежности должна производиться на этапе проектирования расчетным путем, а на этапах испытаний и эксплуатации - по методике Разработчика, согласованной с Заказчиком.

Требования к эргономике и технической эстетике

Подсистема вывода текущей информации должна обеспечивать удобный для посетителей интерфейс, отвечающий следующим требованиям.

В части внешнего оформления:

интерфейсы подсистем должен быть типизированы;

должно быть обеспечено наличие локализованного (русскоязычного) интерфейса пользователя;

В части диалога с пользователем:

для наиболее частых операций должны быть предусмотрены «горячие» клавиши;

при возникновении ошибок в работе подсистемы на экран монитора должно выводиться сообщение с наименованием ошибки и с рекомендациями по её устранению на русском языке.

В части процедур ввода-вывода данных:

должна быть возможность многомерного анализа данных в табличном и графическом видах.

К другим подсистемам предъявляются следующие требования к эргономике и технической эстетике.

В части внешнего оформления:

интерфейсы по подсистемам должен быть типизированы.

В части диалога с пользователем:

для наиболее частых операций должны быть предусмотрены «горячие» клавиши;

при возникновении ошибок в работе подсистемы на экран монитора должно выводиться сообщение с наименованием ошибки и с рекомендациями по её устранению на русском языке.

В части процедур ввода-вывода данных:

должна быть возможность получения отчетности по мониторингу работы подсистем.

Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению компонентов системы

Условия эксплуатации, а также виды и периодичность обслуживания технических средств Системы должны соответствовать требованиям по эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению, изложенным в документации завода-изготовителя (производителя) на них.

Технические средства Системы и персонал должны размещаться в существующих помещениях Заказчика, которые по климатическим условиям должны соответствовать ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды» (температура окружающего воздуха от 5 до 40 °С, относительная влажность от 40 до 80 % при Т=25 °С, атмосферное давление от 630 до 800 мм ртутного столба).