ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Инструменты разработки

Для создания программного комплекса «Социального педагога» были выбраны современные системы проектирования и создания приложений от компании Microsoft. Это Microsoft Visual Studio и SQL Server.

Microsoft Visual Studio – это разработка компании Microsoft, позволяющая создавать приложения, работающие на платформе.NET. Особенность этой платформы заключается в широком наборе сервисов, которые доступны в различных языках программирования. При этом сервисы реализуются в виде промежуточного кода, который не зависит от базовой архитектуры. Едва ли не главной целью создания такой платформы было оснащение разработчиков специальными сервисно-ориентированными приложениями, которые могли бы работать на любой платформе, начиная от персонального компьютера и заканчивая мобильным устройством.

Microsoft Visual Studio объединяет в себе огромное количество функций, позволяющих осуществлять разработки для Windows всех версий, Интернета, SharePoint, различных мобильных устройств и облачных технологий. В Visual Studio реализуется новая среда разработчика, благодаря которой создавать приложения стало проще. Microsoft Visual Studio – это обновленная и упрощенная программная среда, для которой характерна высокая производительность, причем она не зависит от особенностей оборудования.

Каждая новая версия программы состоит из новейших инструментов и технологий, позволяющих разрабатывать приложения с учетом особенностей и положительных моментов современных платформ. Например, Visual Studio 2012 может поддерживать более ранние версии, в том числе Windows XP и Windows Server 2003. При этом разработчикам открыта дорога к созданию новых и модернизации уже существующих приложений, предназначенных для ранних версий ОС Windows. Стоит отметить, что в процессе использования поддерживаемых системой вариантов исходные файлы, проекты и решения в программе Visual Studio будут работоспособными, но исходный код может нуждаться в изменениях.

Visual Studio представляет собой передовую программу, которая дает возможность любым по размеру командам осуществлять проектирование и создание привлекательных приложений. Благодаря инструментам гибкого планирования можно внедрять методы последовательной разработки и применяться гибкие методологии в темпе, удобном для пользователя.

С помощью расширенных средств моделирования, обнаружения и проектирования можно максимально полно описать систему, которая позволит наиболее удачно реализовать конкретную концепцию архитектуры.

Microsoft SQL Server – это надежная, эффективная и интеллектуальная платформа управления данными, готовая к работе в самых ответственных и требовательных бизнес-приложениях, помогающая сократить затраты на обслуживание существующих систем и разработку новых приложений, и предоставляющая широкие возможности BI для всех сотрудников компании.

В SQL Server имеется большой набор интегрированных служб, расширяющих возможности использования данных: вы можете составлять запросы, выполнять поиск, проводить синхронизацию, делать отчеты, анализировать данные. Все данные хранятся на основных серверах, входящих в состав центра обработки данных. К ним осуществляется доступ с настольных компьютеров и мобильных устройств. Таким образом, с SQL Server вы полностью контролируете данные независимо от того, где вы их сохранили.

SQL Server дает возможность динамического шифрования всей базы данных, файлов данных и файлов журналов без каких-либо изменений в имеющихся приложениях. Это в свою очередь обеспечивает поиск по зашифрованным данным, как по диапазонам, так и нечетким поиском, а также поиск защищенных данных у неавторизованных пользователей. SQL Server 2008 развивает направление шифрования и управления ключами своей поддержкой продуктов сторонних компаний по управлению ключами и аппаратных модулей безопасности. В программе улучшено зеркальное отображение баз данных, поддерживается автоматическое восстановление страниц данных.

SQL Server позволяет сжимать исходящий поток журнала, что обеспечивает оптимальную производительность зеркалирования и сводит к минимуму нагрузку на сеть. Регулятор ресурсов обеспечивает стабильное и предсказуемое время отклика на запросы конечных пользователей. С его помощью можно определять пределы использования ресурсов и устанавливать приоритеты для разных рабочих нагрузок. Благодаря этому равномерно распределяется производительность одновременно выполняемых задач.

В основе SQL Server лежат такие понятия, как реляционная модель организации баз данных и технология "клиент-сервер".

Использование системы управления базами данных, построенной по архитектуре "клиент-сервер", дает следующие преимущества:

– централизованное хранение данных. Разработчику не потребуется заботиться об обновлении данных на компьютерах клиентов. Работа с информацией осуществляется централизованно, изменения и обновления ее происходят только в одном месте – на сервере баз данных;

– уменьшение сетевого трафика. Раньше информация хранилась на файловых серверах. Клиентам приходилось выкачивать всю базу данных, производить с ней требуемые действия и потом сохранять обновленную копию на сервере. В результате сеть была перегружена бесконечными пересылками. Теперь же клиент запрашивает и получает только ту информацию, которая ему необходима. Это позволяет эффективно работать с базами данных больших объемов (однако, данное преимущество может быть нигелировано неумелым проектированием базы данных и использованием непродуманных, неоптимизированных SQL-запросов со стороны клиента);

– более удобное администрирование баз данных. Выполнение задач по управлению упрощается, поскольку вся информация располагается в единственном месте.

Необходимо ясно представлять, что клиент и сервер – термины, означающие не только роль компьютера в сети. Приложения также могут играть роли клиентов и серверов. Клиентское приложение инициирует запрос, а серверное приложение обрабатывает его и возвращает результат работы клиенту. Для осуществления этого взаимодействия необходим механизм, позволяющий организовать доступ клиента к серверу. Этот механизм реализуется через специальные интерфейсы программирования (Application Programming Interface -- API) доступа к базам данных. Для обращения к базам данных SQL Server можно использовать интерфейсы OLE DB и ODBC. Если необходимо обратиться к данным из приложения, написанного на языке высокого уровня, можно использовать специализированные API: ActiveX Data Object (ADO), DNA, RDO. Интерфейсы OLE DB и ODBC являются встроенными интерфейсами. Это означает, что запрос отправляется непосредственно серверу, избегая дополнительных трансформаций. При использовании других интерфейсов и API запрос сначала преобразуется в поддерживаемый формат и уже затем отправляется серверу. Пример организации клиент-серверной связи приведен на рисунке ниже (Рисунок 3.1.1).

Рисунок 3.1.1 - Способ доступа клиентов к серверу баз данных

Представленные инструменты позволят создать программную систему, обладающую гибкостью и расширяемостью, возможностью быстрой доработки и дополнения функционала приложения.

Программные модули системы.

Программную часть системы можно рассматривать состоящей из 2-х элементов:

– Программный код клиента. Собственно, сама программа, предоставляющая пользователю доступ к данным, взаимодействующая с ним посредством оконных интерфейсов;

– Программная часть в виде хранимых процедур на стороне MS SQL Server. Данные процедуры выполняют основную работу с данными, проводят выборку данных для пользователей, осуществляют добавление, удаление записей в таблицы базы данных.

В начале рассмотрим подробнее модули программы и их назначение.

Модули в языке C# представляют собой целостные, логически законченные блоки программного кода.

Для приложения вида WinForm это, как правило блоки кода, описывающие реализацию отдельного окна приложения. Кроме визуальных форм отдельными модулями могут быть оформлены описания дополнительных не визуальных классов, используемых в процессе выполнения программы, а также модуль статического класса Program, содержащего функцию Main и определяющего точку входа в программу.

Теперь непосредственно о самих модулях и их назначении и выполняемых функциях.

Program.cs – как упоминалось выше, это стартовый модуль программы, с которого начинается ее выполнение и запуск главной формы.

fMain.cs – модуль главной формы приложения (Рисунок 3.2), на которой расположено главное меню программы. Из данной формы осуществляется доступ ко всем основным функциям программы.Данная форма сделана как родительская форма MDI приложения. Т.е. прочие формы будут открываться в ней как ее потомки и содержаться внутри рабочего пространства данной формы (кроме диалоговых окон).

fRelate.cs – модуль формы справочника родственных связей. Данная форма предоставляет функционал для ведения справочника родственных связей внутри семьи.

fRelate_Add.cs – в этом модуле описано диалоговое окно для добавления или изменения данных по родственным связям, в случае необходимости вызывается из fRelate.

3.2 Ход работы программы

Рисунок 3.2.1 – Главная форма приложения

Рисунок 3.2.2 – Меню программы

Рисунок 3.2.3 – Окно о программе

fEducation.cs – модуль формы справочника видов образования. Дает возможность обрабатывать записи соответствующего справочника. Проводить операции с ними посредством инструментария данной формы.

fAbout.cs – модуль формы предоставления информации о системе.

fArrivalList.cs – форма из данного модуля служит для отображения информации о пребывании того или иного ребенка в учреждении, и в какие периоды.

fArrivalReg.cs – в данном модуле описана форма, отвечающая за регистрацию пребывания ребенка в детском учреждении.

fChild_Reg.cs – в данном модуле сосредоточено описание экранной формы, позволяющей регистрировать ребенка в системе, вводить информацию о нем (Рисунок 0.3.4).

Рисунок 3.2.4 – форма регистрации ребенка

fChildView.cs – модуль с формой для просмотра детальной информации о ребенке.

fFamily_Add.cs – модуль с проектом формы добавления информации о семье ребенка (Рисунок 3.4). Используется совместно с формой регистрации fChild_Reg.

fListChild.cs – модуль служебной формы для поиска детей в базе данных.

fRegVisit.cs – модуль с формой для регистрации посетителей учреждения.

fVisitList.cs – в данном модуле находиться программный проект формы, отображающей список посетителей даты посещения ребенка в момент его нахождения в учреждении.

Рисунок 3.2.5 – форма регистрации членов семьи

Рисунок 3.2.6 – форма регистрации членов семьи

Рисунок 3.2.7 – форма членов семьи

Рисунок 3.2.8 – форма удаления члена семьи

Рисунок 3.2.9 – Форма справочника видов образования

Рисунок 3.2.10 – Регистрация ребенка в системе

Рисунок 3.2.11 – Список детей

Рисунок 3.2.12 – Запрос на удаление записи

Рисунок 3.2.13 – Регистрация пребывания ребенка в учреждение

Рисунок 3.2.14 – Регистрация посещения

Рисунок 3.2.15 – Список пребывания

Рисунок 3.2.16 – Список посещения

Кроме клиентских программных модулей в системе используются хранимые процедуры – программный код, расположенный на стороне сервера базы данных, помогающий ускорить выполнение операций с данными, снизить нагрузку на вычислительную сеть организации в целом, что позволит более эффективно использовать их для других целей как данного проекта, так и прочих программных средств, действующих в локальной сети автоматизируемой организации.

Список хранимых процедур и их назначение приведены ниже (Таблица 3.2.1).

Таблица 3.2.1 – хранимые процедуры

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Критерием эффективности создания и внедрения разрабатываемой базы данных является ожидаемый экономический эффект.

Он определяется по формуле:

Э=Эр-Ен*Кп, (1)

где Эр - годовая экономия;

Ен - нормативный коэффициент (Eн=0.15);

Кп - капитальные затраты на проектирование и внедрение, включая первоначальную стоимость программы.

Годовая экономия Эр складывается из экономии эксплуатационных расходов и экономии в связи с повышением производительности труда пользователя. Таким образом, получаем:

Эр=(Р1-Р2)+ΔРп, (2)

где Р1 и Р2 - соответственно эксплуатационные расходы до и после внедрения разрабатываемой программы;

ΔРп - экономия от повышения производительности труда дополнительных пользователей.

Расчет капитальных затрат на проектирование и внедрение

Продолжительность работ определяется либо по нормативам (при этом применяют специальные таблицы), либо рассчитывают их на основании экспертных оценок по формуле:

Т0=(3*Тmin+2*Тmax)/5, (3)

где Т0 - ожидаемая продолжительность работ;

Тmin и Тmax ~ соответственно наименьшая и наибольшая по мнению эксперта длительность работы.

Данные расчетов ожидаемой длительности работ над созданием базы данных сведем в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Работы и их продолжительность

Капитальные затраты на этапе проектирования Кк рассчитываются по формуле:

Kк= С + Zп+Mп+H, (4)

где С – первоначальная стоимость программного продукта;

Zп - заработная плата специалистов на всех этапах проектирования и внедрения;

Мп - затраты на использование ЭВМ на этапе проектирования и внедрения;

Н - накладные расходы на этапе проектирования и внедрения.

Заработная плата специалиста рассчитывается по формуле:

Zп=Zп*Tп*(l+Aс/100)*(l+Aп/100), (5)

где Zп- заработная плата разработчика на этапе проектирования;

Zд - дневная заработная плата разработчика на этапе проектирования;

Ас - процент отчислений на социальное страхование;

Ап - процент премий.

Машинное время:

М=tд*Сд+tп*Cп, (6)

где Сп и Сд - соответственно стоимости одного часа процессорного и дисплейнного времени;

tд и tп - соответственно процессорное и дисплейное время, необходимое для решения задачи (час).

Расходы на эксплуатационные принадлежности определяются простым подсчетом затрат на их приобретение.

Так как программа разработана на современных быстродействующих компьютерах, то в дополнительном процессорном времени необходимости нет, т.е. принимаются как Сп=0 и tп=0.

Накладные расходы составляют 80-120% от заработной платы персонала занятого эксплуатацией программы.

Прочие расходы:

Прочие расходы составляют от 1 до 3% от суммы всех эксплуатационных расходов.

До внедрения программы:

Pпр1=(Z+M1+H)*0,03

После внедрения программы:

Pпр2=(Z+M2+H)*0,03

Таким образом эксплуатационные расходы составляют:

– до внедрения программы

P1=Z+M1+H+Pпр1;

– после внедрения программы

P2=Z+M2+H+Pпр2