Разработка имитационной модели программного обеспеченияинформационной системы «Центр обслуживания абонентов»
Содержание
Введение
Глава 1. Имитационное моделирование деятельности«Центра обслуживания абонентов»
1.1 Диаграммы потоков данных
Глава 2. Проектирование системы«обслуживание абонентов»
2.1 Выявление вариантов использования
2.1.1 Выделение субъектов (актеров) и прецедентов (видовдеятельности)
2.1.2 Документирование прецедентов
2.1.3 Диаграмма прецедентов
2.2 Выявление классов — сущностей
2.3 Моделирование видов деятельности
2.4 Моделирование взаимодействий
2.5 Моделирование состояний
2.6 Проектирование статической структуры
2.7 Проектирование пользовательскогоинтерфейса
2.8 Диаграмма компонентов
2.9 Проектирование архитектурыприложения
Заключение
Глоссарий
Библиография
Введение
Сегодня нет такого видаэлектросвязи, который развивался бы столь быстро, как беспроводная радиотелефония,и особенно сотовая связь, обслуживающая подвижных пользователей. Число такихпользователей ежегодно увеличивается где-то на 40% и недавно уверенноперешагнуло 350-миллионный рубеж. Следует заметить, что отдельные разновидностисотовых сетей подвижной связи показывают еще более впечатляющие темпы роста.
С момента, когда сотовые сетивышли из стадии научно-технических разработок на коммерческий рынок (рубеж70-80-х годов), прошло не так уж много времени, сотовый телефон ныне пересталбыть символом престижа и стал инструментом, позволяющим более эффективноиспользовать рабочее время, оперативно управлять технологическими,экономическими и другими процессами. Сотовые сети при этом не только растутвширь, но и неуклонно наращивают количество предоставляемых дополнительныхуслуг.
Если взять плотность сотовыхсетей, которой достигли многие развитые страны, то бесспорным лидером среди нихявляется Финляндия, где около 70% населения имеют сотовые телефоны. Немногоотстают от нее соседи по Скандинавии (от 50 до 60%), между которыми вклинилсякусочек КНР (бывший Гонконг). Ещё шесть стран, включая Австралию и Японию,перешагнули 30% -ный рубеж, а целая группа стран, в том числе Великобритания иСША, вплотную к нему приблизилась. Примерно 20% -ные показатели имеют Германия,Франция, Испания, Канада и ряд других стран. Впрочем, можно еще долгоперечислять успехи подвижной связи, но и уже приведенной информации достаточно,чтобы сделать некоторые выводы.
Все сказанное вышесвидетельствует о том, что в большинстве этих стран плотность радиотелефонныхлиний уже достигла уровня плотности линий традиционной телефонии (примерно50-60%) или составила весьма обширные территории, либо очень многочисленныенаселение, либо и то, и другое одновременно. Поэтому даже 5% в Бразилии и 3% вКНР без учета Гонконга (какая маленькая цифра и одновременно чудовищно большоечисло пользователей) оказывается весомее, чем, например, 27% где-нибудь вГолландии. В общем, сотовая связь уже стала продуктом массового потребления ипродолжает наращивать темпы роста.
Возможно, через несколько лет мыстанем свидетелями того, как группы пользователей традиционными и сотовымителефонами практически сравняется по численности. Кстати, сегодня 1 млрдпроводных телефонных линий. Поскольку уже есть достаточно оснований сомневатьсяв привычном первенстве проводной телефонной связи, зарубежные аналитикиначинают рассматривать сотовую связь как услугу, равную проводной, а некоторыедаже отдают ей первенство.
Бурно развивающийся мировойрынок услуг сотовой связи привлекает внимание многих компаний. Например, тольков России в этот бизнес вовлечено около двухсот компаний — операторов. Всеубыстряющиеся темпы развития общества настоятельно требуют получения болееперсональных услуг, а именно: возможности телефонного разговора (и не только) слюбым абонентом, в любом месте и в любое время.
Глава 1. Имитационное моделирование деятельности«Центра обслуживания абонентов»
Сотовая связь — эторазновидность высокоподвижной радиосвязи, отличающаяся прежде всего массовостьюобслуживания абонентов на ограниченной территории. При этом историческисложилось так, что сотовая связь постепенно расширяла сферу обслуживаниятелефонной сети общего пользования (ТфОП). Вообще-то, сам термин «сотоваясвязь — это общепринятое сокращенное наименование услуги, получаемой с помощьюразвернутых сотовых сетей подвижной связи, выполненных на базе соответствующихсистем. Таким образом, этот термин характеризует именно подвижную связь.
В настоящее время высшимприоритетом операторов сетей подвижной связи является предоставление новыхуслуг абонентам, призванных облегчить процесс эксплуатации, методы ведениясвязи, предоставить дополнительный информационный сервис, упростить процедуруоповещения и взаиморасчетов.
К тому же наблюдаемое впоследнее время быстрое увеличение количество абонентов заставляет оператороввнедрять новейшие системы автоматического обслуживания, тем самым уменьшаязатраты. Применительно к абонентам услуги, предоставляемые телефонным сервером,помогут превратить его сотовый телефон в автоматического секретаря.
Десятки операторов по всейРоссии предлагают своим абонентам одни из самых современных видов сотовой связи.Компании ведут отчаянную конкурентную борьбу между собой за каждого клиента.
В данной дипломной работе требуетсяразработать имитационную модель программного обеспечения информационной системы»Центр обслуживания абонентов" (далее просто Системы).
Перед современными предприятиямичасто встает задача оптимизации технологических процессов. Широко известныйметод функционального моделирования позволяет обследовать существующиебизнес-процессы, выявить их недостатки и построить идеальную модельдеятельности предприятия. Построение функциональной модели осуществляется отобщего к частному — сначала описывается общая схема деятельности предприятия,затем шаг за шагом все более и более подробно описываются конкретныетехнологические процессы. Такой подход весьма эффективен, однако на уровненаибольшей детализации, когда рассматриваются конкретные технологическиеоперации, для оптимизации этих операций функциональной модели может оказатьсянедостаточно. В этом случае целесообразно использовать имитационноемоделирование.
Имитационное моделирование — этометод, позволяющий строить модели, учитывающие время выполнения функций. Полученнуюмодель можно “проиграть” во времени и получить статистику происходящихпроцессов так, как это было бы в реальности. В имитационной модели измененияпроцессов и данных ассоциируются с событиями. “Проигрывание" моделизаключается в последовательном переходе от одного события к другому. Обычноимитационные модели строятся для поиска оптимального решения в условияхограничения по ресурсам, когда другие математические модели оказываются слишкомсложными.
Прежде всего, мне представляетсяцелесообразным дать общую характеристику предприятия, применительно к которой ябуду строить имитационную модель и кратко остановлюсь на особенностях задачуправления этого предприятия.
По виду деятельности Центробслуживания абонентов предоставляет услуги связи абонентам и услуги по ихдальнейшему обслуживанию, по масштабу считается малым предприятием.
Моя задача разработать модель качественнойсистемы, в которой информация едина и достоверна, причём очень важно, чтодостоверность информации гарантируется собственно системой управления в целом,а не отдельными людьми. В результате достигается возможность простого иэффективного контроля за работой компании в целом, контроля отдельных процессови даже контроля деятельности отдельных сотрудников.
Система «Центр обслуживанияабонентов» предназначена для предоставления услуг связи абонентам. Системапозволяет операторам сотовой связи создать электронные аналоги договоров обоказании услуг связи, вести учет всех абонентов и в нужное время обслужитьклиента, предоставив ему необходимую информацию. Электронный договор имеетюридическую силу аналогичную бумажному варианту подписанного договора. Врезультате, операторы избавлены от необходимости постоянного ведения бумажнойработы и хранения «твердых» копий документов (копия документахранится у абонента по желанию).
Система состоит из двух основныхкомпонентов: серверной части программного обеспечения и клиентской части (с нейработают операторы), взаимодействующих по принципу трехзвенной архитектуры. Клиентскаячасть предназначена для взаимодействия с операторами. Для начала работы ссистемой оператору необходимо пройти процедуру регистрации, выбрать операторасвязи с которым будет осуществляться работа, производится сеанс связи сЦентральным офисом, в процессе которого эти данные передаются на серверцентрального офиса. После этого, оператор имеет возможность начать работу сСистемой.
Типичный сценарий работыоператора с Системой выглядит следующим образом. Оператор открывает программу ивыбирает одного из имеющихся операторов сотовой связи, так как у каждогооператора свой Центральный офис и сервер. Электронные документы абонентовбывают следующих видов: договор об оказании услуг связи, заявления для замены sim-карты, замены абонентского номера, на детализацию счета,пополнения счета. При создании договора или заявления открывается окно формысоответствующего документа, оператор заполняет все необходимые поля формы,сохраняет документ. При заполнении реквизитов документов и сохранениемдокумента выполняется проверка правильности заполнения реквизитов документов.
Для передачи документов в центрнеобходимо провести сеанс связи с сервером центра в процессе которого документы,созданные оператором передаются на сервер, а уже хранящиеся документы клиента,находящиеся на сервере центра передаются на компьютер оператора. Этот процессназывается синхронизацией. После проведения синхронизации оператор имеетвозможность просмотреть детализацию счета за любой произвольный период времени.При этом система формирует перечень всех звонков, произведенных абонентом запросматриваемый период с указанием длительности разговора. Перечень звонков из спискаможет быть распечатан по форме, соответствующей типу этого документа. В моментпроведения синхронизации система запрашивает имя абонента для поиска его вимеющейся БД и только потом осуществляет сеанс связи. Если введенный абонент отсутствует,система об этом сообщает.1.1 Диаграммы потоков данных
Укрупнено методы построениямоделей предприятий можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Каждаяиз этих групп методов включает в себя несколько вариантов конкретных методик. Структурныеметоды на сегодняшний день имеют наибольшее распространение, поэтому их мырассмотрим в первую очередь.
Структурным принято называтьтакой метод исследования системы или процесса, который начинается с общегообзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательнуюдетализацию.
Структурные методы имеют триосновные особенности:
расчленение сложной системы начасти, представляемые как «черные ящики», а каждый черный ящикреализует определенную функцию системы управления;
иерархическое упорядочениевыделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;
использование графическогопредставления взаимосвязей элементов системы;
Модель, построенная сприменением структурных методов представляет собой иерархический набордиаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязимежду ними. Это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определеннымобразом связанных между собой. В диаграммы также включается текстоваяинформация для обеспечения точного определения содержания функций ивзаимосвязей. Использование графического представления процессов существенноповышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия. От обычныхрисунков, с помощью которых можно представить процесс управления, структурныедиаграммы отличаются тем, что выполняются по вполне определенным правилам, апроцесс их составления и анализа поддерживается соответствующим программнымобеспечением.
За последнее десятилетиесформировалось новое направление в программотехнике — CASE (Computer-AidedSoftware/System Engineering). В настоящее время несуществует общепринятого определения CASE. Содержание этого понятия обычноопределяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностьюприменяемых методов и средств. Очень грубо, CASE — технология представляетсобой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки исопровождения сложных систем программного обеспечения (ПО), поддержаннуюкомплексом взаимоувязанных средств автоматизации. CASE — это инструментарий длясистемных аналитиков, разработчиков и прогpаммистов, заменяющий им бумагу икарандаш на компьютер для автоматизации процесса проектирования и разработки ПО.
В составе методологийструктурного анализа к наиболее распространенным можно отнести следующие:
SADT (Structured Analysis andDesign Technique) — технология структурного анализа и проектирования и ееподмножество стандарт IDEF0;
DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных;
ERD (Entity-RelationshipDiagrams) — диаграммы «сущность-связь»;
STD (State Transition Diagrams) — диаграммы переходов состояний.
В моей работе была использованаметодология DFD (Data Flow Diagrams). ВDFD методологии исследуемыйпроцесс разбивается на подпроцессы и представляется в виде сети, связаннойпотоками данных. В число элементов данной методолошии входят процессы, потокиданных и хранилища. Хранилище позволяет в необходимых случаях определитьданные, которые будут сохраняться в памяти между процессами.
Диаграммы потоков данных (DFD — Data Flow Diagram) являются основным средством моделирования функциональныхтребований проектируемой системы. С их помощью эти требования разбиваются на функциональныекомпоненты (процессы) и представляются в виде сети, связанной потоками данных. Главнаяцель таких средств — продемонстрировать, как каждый процесс преобразует своивходные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.
Декомпозиция DFD осуществляетсяна основе процессов: каждый процесс может раскрываться с помощью DFD нижнегоуровня. Важную специфическую роль в модели играет специальный вид DFD — контекстнаядиаграмма, моделирующая систему наиболее общим образом. Контекстная диаграммаотражает интерфейссистемы с внешним миром, а именно, информационныепотоки между системой и внешними сущностями, с которыми она должна быть связана.
Индивидуальные данные в системечасто являются независимыми. Однако иногда необходимо иметь дело с несколькиминезависимыми данными одновременно. Для этого используется диаграммыдекомпозиции. Применение этих операций над данными позволяет обеспечитьструктуризацию данных, увеличивает наглядность и читабельность диаграмм.
Построю контекстную DFD диаграмму системы. Для этогонеобходимо изобразить основную функцию рассматриваемой системы «Центробслуживания абонентов» и внешние по отношению к ней сущности, а такжевзаимосвязи между внешними сущностями и функцией системы. Контекстная диаграммабудет выглядеть следующим образом.