Система управления базой данных объектов гражданской обороны для принятия решений в чрезвычайной ситуации

РЕФЕРАТ Темой разработанного дипломного проекта является "Система управления базой данных объектов Гражданской Обороны для принятия решений в чрезвычайных ситуациях". Результатом дипломного проектирования является разработанная база данных по объектам экономики, объектам гражданской обороны и учащихся в учебно-методическом центре. А так же программа по управлению базой данных, которая позволяет производить различные действия: ведение, корректировку данных, построение отчетов и составление различной статистической информации.
Дипломный проект содержит _ страниц текста, рисунков и таблиц. Приложения занимают страниц. Список литературы содержит наименований. В расчетно-пояснительной записке приведено экономическое обоснование создание программного продукта; представлен расчет затрат и определение цены ПП, экономическая эффективность разработки. Определены мероприятия, обеспечивающие оптимальные условия труда пользователя на рабочем месте. Произведена разработка программы по расчету основных поражающих факторов ядерного взрыва. Приведен эргономический анализ стилей программирования. Сделаны соответствующие выводы по выбору операционной системы и базы данных. Данная программа позволяет полностью автоматизировать существующую систему сбора и хранения информации. Заменяет книги учёта объектов Гражданской Обороны и облегчает корректировку и поиск любой необходимой информации.

ОГЛАВЛЕНИЕ ЗАДАНИЕ РЕФЕРАТ ОГЛАВЛЕНИЕ СОКРАЩЕНИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ 2. ВЫБОР ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 2.1. Определение операционной системы 2.2. ОС как система управления ресурсами 2.3. Классификация ОС 2.3.1. Особенности алгоритмов управления ресурсами 2.3.1.1. Поддержка многозадачности. 2.3.1.2. Поддержка многопользовательского режима. 2.3.1.3. Вытесняющая и невытесняющая многозадачность 2.3.1.4. Поддержка многонитевости 2.3.1.5. Многопроцессорная обработка 2.3.1.6. Поддержка сети 2.3.2. Особенности аппаратных платформ 2.3.3. Особенности областей использования 2.3.3.1. Системы пакетной обработки 2.3.3.2. Системы разделения времени 2.3.3.3. Системы реального времени 2.4.Обзор сетевых операционных систем 2.5. Выбор операционной системы 3. ВЫБОР БАЗЫ ДАННЫХ 3.1. Определение СУБД 3.2. Основные функции СУБ 3.2.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти 3.2.2. Управление буферами оперативной памяти 3.2.3. Управление транзакциями 3.2.4. Журнализация 3.2.5. Поддержка языков БД 3.3. Варианты построения информационных приложений с использованием СУБД 3.3.1. Централизованные многотерминальные системы 3.3.2. Файл-серверные приложения 3.3.3.Приложения клиент-сервер 4. ВЫБОР ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ 4.1.Традиционные системы программирования 4.2. Инструменты для создания файл-серверных приложений 4.3. Средства разработки приложений клиент-сервер 4.3.1. Среды разработки приложений для серверов баз данных 4.3.2. Средства поддержки распределенных информационных приложений 5. ВЫВОДЫ ПО ВЫБОРУ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ И БАЗЫ ДАННЫХ 6. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ И ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ 6.1. Определение ГО 6.2. Основные задачи ГО 6.3. Схема управления по делам ГО и ЧС 7. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ ОБЪЕКТОВ ГО. 7.1. Назначение и цели создания программного продукта 7.2. Решаемые задачи 7.3. Определение необходимых таблиц базы данных 7.4. Нормализация базы данных 7.4.1. Первая нормальная форма 7.4.2. Вторая нормальная форма 7.4.3. Третья нормальная форма 7.4.4. Четвертая нормальная форма 7.4.5. Пятая нормальная форма 7.5. Определение столбцов в таблицах 7.6. Создание SQL сценария 7.6.1. Создание базы данных 7.6.2. Создание таблиц 7.6.3. Создание индексов 7.6.4. Определение первичных ключей 7.6.5. Определение вторичных ключей 7.6.6. Создание триггеров 7.6.7. Создание последовательностей 7.7.Выбор типа создаваемого приложения 7.8. Соглашение о название компонентов в программе GOBASE 7.9. Структура главного меню 7.9.1. Меню «Файлы» 7.9.2. Меню «Таблицы» 7.9.3. Меню «Отчеты» 7.9.4. Меню «Помощь» 7.10. Проектирование иерархий форм и отчетов 7.11. Иерархия форм программы 7.12. Основные органы управления форм программы GOBase 7.13. Основные формы программы 7.13.1. Форма ввода объектов экономики 7.13.2. Форма ввода учащихся в УМЦ 7.13.3. Форма отчетов (управления) 7.14. Экспорт в Excel 7.15. Требования к аппаратуре и программным средствам 7.16. Установка программы 8. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 8.1. Введение 8.2. Описание программы 8.3. Последовательность выполнения работ 8.4. Оценка издержек на разработку программы. 8.4.1. Статья I. Оплата труда 8.4.2. Статья II. Материальные ресурсы 8.4.3. Статья III. Отчисления на социальные нужды 8.4.4. Статья IV. Накладные расходы 8.5. Цена программного продукта 8.6. Анализ эффективности внедрения программы 9. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ТРУДА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ 9.1. Специфика дипломного проекта 9.2. Обзор вредных особенностей работы, встречающихся при изготовлении, наладке и эксплуатации программ 9.3.1. Работа с монитором 9.3.2. Кресло 9.3.3. Клавиатура 9.3.4. Эффекты отражения и рабочий стол. 9.3.5. Оригиналодержатель 9.3.6. Шумы 9.3.7. Выделение избытков теплоты 9.4. Анализ категории тяжести труда инженера-программиста. 9.5. Анализ освещения на рабочем месте программиста. 10. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ШТАБА ГО 10.1. Задачи гражданской обороны. 10.2. Основной расчет поражающих факторов ядерного взрыва 10.2.1. Исходные данные: 10.2.2. Выходные данные: 10.3. Текст программы 10.4. Проврка работоспособности 10.5. Выводы: 11. ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭВМ 11.1. Введение 11.2. Проектирование форм 11.3. Формы выдачи решений 11.4. Интерактивные формы. 11.5.Формы ввода данных. 11.6. Проектирование отчетов. 12. ВЫВОДЫ 13. ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ 1 П.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ П.1.1 Общие сведения П.1.2. Постановка задачи П.1.3. Основания для разработки П.1.4. Назначение и цели создания программного продукта П.1.5. Требования к программе П.1.6. Состав и содержание работ по созданию программы П.1.7. Входная информация П.1.8. Выходная информация П.1.9. Порядок контроля и приемки программы П.1.10. Требования к составу и содержанию работ по установке программы на рабочем месте оператора
П.1.11. Требования к документированию П.1.12. Источники разработки ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРИЛОЖЕНИЕ 4

СОКРАЩЕНИЯ BL (Business or Application Logic) Прикладная логика DL (Data Logic Логика управления данными DS (Data Services) Операции с БД FK Foreign Key (вторичный ключ) FS (File Services) Файловые операции ID идентификатор ODBC Open DataBase Connectivity PK Primary Key (первичный ключ) PL (Presentation Logic) Логика представлений PS (Presentation Services) средства представления. RAD (Rapid Application Development) Средства быстрой разработки приложений АС Автоматизированная система АСУ Автоматизированная система управления БД База данных ВТ Вычислительная техника ГО Гражданская Оборона ДП Дипломный проект КЧС Комиссия по ЧС МТС Материально-технические средства ОП Оперативная память ОП Особый период ОС Операционная система ОТ Охрана труда ПК Персональный компьютер ПО Программное обеспечение ПП Прикладная программа ППП Пакет ПП ПУФ Повышение устойчивости функционирования ПЭВМ Персональная ЭВМ РФ Российская Федерация РФ Российская Федерация СУБД Система управления базами данных ТЗ Техническое задание ТП Техническое предложение УМЦ Учебно-методический центр ЦП Центральный процессор ЧС Чрезвычайные ситуации ЭВМ Электронно-вычислительная машина ЭЛТ Электронно-лучевая трубка


1. ВВЕДЕНИЕ Прогресс, достигнутый за последние несколько лет во всех аспектах вычислительной техники, включая теорию, технологию и приложения, привели к значительному расширению области применения компьютеров и росту числа их пользователей. Существенной частью современного общества являются разнообразные системы доступа и хранения информации, которые являются неотъемлемой составляющей современного научно-технического прогресса. Существует много веских причин перевода существующей информации на компьютерную основу, т.к. более быстрая обработка данных и централизация их хранения с использованием клиент/серверных технологий позволяют сберечь значительные средства, а главное и время для получения необходимой информации, а также упрощает доступ и ведение. В любой организации, как большой, так и маленькой, возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффек­тивную работу. Некоторые организации используют для этого шкафы с папками, но большинство предпочитают компьютеризированные СУБД, позволяющие эф­фективно хранить, извлекать информацию и управлять большими объемами дан­ных. Современные СУБД - многопользовательские системы управления базой данных, которые специализируется на управлении массивом ин­формации одним или множеством одновременно работающих пользователей. В настоящее время, вследствие нестабильной экономической и политической ситуации в России возрастает опасность возникновения ЧС на хозяйственных объектах (заводах, фабриках, электростанциях и т.п.), возникновения аварий, стихийных бедствий и прочих катаклизмов. С каждым годом чрезвычайные ситуации, порождаемые производственными и транспортными авариями, катастрофами и стихийными бедствиями, становятся все более частыми, масштабными и опасными, сопровождаются все большими человеческими жертвами, материальным ущербом и деградацией природной сферы. Как свидетельствует анализ статистических данных большая часть ЧС возникает в РФ в регионах с высокой концентрацией предприятий угольной, химической, нефтяной и газовой промышленности, с разветвленной сетью автомобильных и железных дорог, а также в крупных городах. В основном это ЧС техногенного характера (свыше 70% от общего числа) [1]. (См. ПРИЛОЖЕНИЕ 2)
Для решения задач предотвращения и ликвидации ЧС, снижения возможных потерь населения и ущерба экономике в случае их возникновения в РФ создана и действует единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС. В соответствии с законом “О защите населения и территорий от ЧС природного и технического характера” в стране функционирует единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС, которая располагает органами управления, силами, техническими средствами и другими материальными ресурсами для того чтобы защитить население и национальное достояние от воздействий аварий, катастроф, экологических и стихийных бедствий или уменьшить их воздействия.
Основной целью создания этой системы является объединение усилий центральных органов исполнительной власти, органов представительной и исполнительной власти республик в составе РФ, краев, областей, городов и районов, а также организаций, учреждений и предприятий, их сил средств в деле предупреждения и ликвидации ЧС. В связи с этим необходимо уделить пристальное внимание вопросам гражданской обороны, а также оснащенность частей гражданской обороны современной техникой, в том числе компьютерной, для своевременного и оперативного реагирования на возникшую критическую ситуацию и на устранение ее последствий. Для этого компьютерная техника должна быть оснащена соответствующим программным обеспечением. К сожалению, на сегодняшний момент не существует единой базы данных объектов ГО, даже для такого крупного города как Москва. Существующее хранение информации только с использованием картотек становится не приемлемым в складывающейся ситуации. В данной дипломной работе разработана программа по управлению базой данных объектов экономики, с помощью которой можно оперативно собрать все необходимые данные (о находящейся в распоряжении техники, защитных сооружений, близ находящиеся объектах и другой информации) об объектах экономики округа или города в чрезвычайной ситуации при планировании и организации спасательных и других неотложных работ и тем самым сократить время на сбор информации, которая так необходима в первые минуты ЧС, когда каждая минута промедления может стоить жизни людей. Результатом дипломного проектирования является разработанная база данных по объектам экономики, объектам гражданской обороны и учащихся в учебно-методическом центре. А так же программа по управлению базой данных, которая позволяет производить различные действия: введение, корректировку данных, построение отчетов и составление различной статистической информации.
2. ВЫБОР ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2.1. Определение операционной системы Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Довольно затруднительно дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.
2.2. ОС как система управления ресурсами Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят из процессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевой коммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач: · планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс; · отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно. Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.
2.3. Классификация ОС Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами. Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.
2.3.1. Особенности алгоритмов управления ресурсами От эффективности алгоритмов управления локальными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей сетевой ОС в целом. Поэтому, характеризуя сетевую ОС, часто приводят важнейшие особенности реализации функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними устройствами автономного компьютера. Так, например, в зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.
2.3.1.1. Поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса: · однозадачные (например, MS-DOS, MSX) · многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95/NT). Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем. Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.
2.3.1.2. Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на: · однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
· многопользовательские (UNIX, Windows NT). Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной. 2.3.1.3. Вытесняющая и невытесняющая многозадачность Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов: · невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x); · вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX). Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором - распределен между системой и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.
2.3.1.4. Поддержка многонитевости Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).
2.3.1.5. Многопроцессорная обработка Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами. В наши дни становится общепринятым введение в ОС функций поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие функции имеются в операционных системах Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 фирмы Novell. Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
2.3.1.6. Поддержка сети Выше были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управлением только одним типом ресурсов - процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использования в той или иной области оказывают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами - подсистем управления памятью, файлами, устройствами ввода-вывода. Специфика ОС проявляется и в том, каким образом она реализует сетевые функции: распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам, передача сообщений по сети, выполнение удаленных запросов. При реализации сетевых функций возникает комплекс задач, связанных с распределенным характером хранения и обработки данных в сети: ведение справочной информации о всех доступных в сети ресурсах и серверах, адресация взаимодействующих процессов, обеспечение прозрачности доступа, тиражирование данных, согласование копий, поддержка безопасности данных.
2.3.2. Особенности аппаратных платформ На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные. В любом случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике операционных систем. Очевидно, что ОС большой машины является более сложной и функциональной, чем ОС персонального компьютера. Так в ОС больших машин функции по планированию потока выполняемых задач, очевидно, реализуются путем использования сложных приоритетных дисциплин и требуют большей вычислительной мощности, чем в ОС персональных компьютеров. Аналогично обстоит дело и с другими функциями. Сетевая ОС имеет в своем составе средства передачи сообщений между компьютерами по линиям связи, которые совершенно не нужны в автономной ОС. На основе этих сообщений сетевая ОС поддерживает разделение ресурсов компьютера между удаленными пользователями, подключенными к сети. Для поддержания функций передачи сообщений сетевые ОС содержат специальные программные компоненты, реализующие популярные коммуникационные протоколы, такие как IP, IPX, Ethernet и другие. Многопроцессорные системы требуют от операционной системы особой организации, с помощью которой сама операционная система, а также поддерживаемые ею приложения могли бы выполняться параллельно отдельными процессорами системы. Параллельная работа отдельных частей ОС создает дополнительные проблемы для разработчиков ОС, так как в этом случае гораздо сложнее обеспечить согласованный доступ отдельных процессов к общим системным таблицам, исключить эффект гонок и прочие нежелательные последствия асинхронного выполнения работ. Другие требования предъявляются к операционным системам кластеров. Кластер - слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой. Наряду со специальной аппаратурой для функционирования кластерных систем необходима и программная поддержка со стороны операционной системы, которая сводится в основном к синхронизации доступа к разделяемым ресурсам, обнаружению отказов и динамической реконфигурации системы. Одной из первых разработок в области кластерных технологий были решения компании Digital Equipment на базе компьютеров VAX. Недавно этой компанией заключено соглашение с корпорацией Microsoft о разработке кластерной технологии, использующей Windows NT. Несколько компаний предлагают кластеры на основе UNIX-машин. Наряду с ОС, ориентированными на совершенно определенный тип аппаратной платформы, существуют операционные системы, специально разработанные таким образом, чтобы они могли быть легко перенесены с компьютера одного типа на компьютер другого типа, так называемые мобильные ОС. Наиболее ярким примером такой ОС является популярная система UNIX. В этих системах аппаратно-зависимые места тщательно локализованы, так что при переносе системы на новую платформу переписываются только они. Средством, облегчающем перенос остальной части ОС, является написание ее на машинно-независимом языке, например, на С, который и был разработан для программирования операционных систем. 2.3.3. Особенности областей использования Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности: · системы пакетной обработки (например, OC EC), · системы разделения времени (UNIX, VMS),
· системы реального времени (QNX, RT/11).
2.3.3.1. Системы пакетной обработки Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени. Для достижения этой цели в системах пакетной обработки используются следующая схема функционирования: в начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требование к системным ресурсам; из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь, то есть множество одновременно выполняемых задач. Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие отличающиеся требования к ресурсам, так, чтобы обеспечивалась сбалансированная загрузка всех устройств вычислительной машины; так, например, в мультипрограммной смеси желательно одновременное присутствие вычислительных задач и задач с интенсивным вводом-выводом. Таким образом, выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней ситуации, складывающейся в системе, то есть выбирается "выгодное" задание. Следовательно, в таких ОС невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени. В системах пакетной обработки переключение процессора с выполнения одной задачи на выполнение другой происходит только в случае, если активная задача сама отказывается от процессора, например, из-за необходимости выполнить операцию ввода-вывода. Поэтому одна задача может надолго занять процессор, что делает невозможным выполнение интерактивных задач. Таким образом, взаимодействие пользователя с вычислительной машиной, на которой установлена система пакетной обработки, сводится к тому, что он приносит задание, отдает его диспетчеру-оператору, а в конце дня после выполнения всего пакета заданий получает результат. Очевидно, что такой порядок снижает эффективность работы пользователя.
2.3.3.2. Системы разделения времени Системы разделения времени призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки - изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. Так как в системах разделения времени каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым. Если квант выбран достаточно небольшим, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же машине, складывается впечатление, что каждый из них единолично использует машину. Ясно, что системы разделения времени обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки, так как на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая "выгодна" системе, и, кроме того, имеются накладные расходы вычислительной мощности на более частое переключение процессора с задачи на задачу. Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способность, а удобство и эффективность работы пользователя.
2.3.3.3. Системы реального времени Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник, научная экспериментальная установка или технологическими процессами, такими, как гальваническая линия, доменный процесс и т.п. Во всех этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом, в противном случае может произойти авария: спутник выйдет из зоны видимости, экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут потеряны, толщина гальванического покрытия не будет соответствовать норме. Таким образом, критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы - реактивностью. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния объекта или в соответствии с расписанием плановых работ. Некоторые операционные системы могут совмещать в себе свойства систем разных типов, например, часть задач может выполняться в режиме пакетной обработки, а часть - в режиме реального времени или в режиме разделения времени. В таких случаях режим пакетной обработки часто называют фоновым режимом.
2.4.Обзор сетевых операционных систем Большое разнообразие типов компьютеров, используемых в вычислительных сетях, влечет за собой разнообразие операционных систем: для рабочих станций, для серверов сетей уровня отдела и серверов уровня предприятия в целом. К ним могут предъявляться различные требования по производительности и функциональным возможностям, желательно, чтобы они обладали свойством совместимости, которое позволило бы обеспечить совместную работу различных ОС. Сетевые ОС могут быть разделены на две группы: масштаба отдела и масштаба предприятия. ОС для отделов или рабочих групп обеспечивают набор сетевых сервисов, включая разделение файлов, приложений и принтеров. Они также должны обеспечивать свойства отказоустойчивости, например, работать с RAID-массивами, поддерживать кластерные архитектуры. Сетевые ОС отделов обычно более просты в установке и управлении по сравнению с сетевыми ОС предприятия, у них меньше функциональных свойств, они меньше защищают данные и имеют более слабые возможности по взаимодействию с другими типами сетей, а также худшую производительность. Сетевая операционная система масштаба предприятия прежде всего должна обладать основными свойствами любых корпоративных продуктов, в том числе: · масштабируемостью, то есть способностью одинаково хорошо работать в широком диапазоне различных количественных характеристик сети, · совместимостью с другими продуктами, то есть способностью работать в сложной гетерогенной среде интерсети в режиме plug-and-play. Корпоративная сетевая ОС должна поддерживать более сложные сервисы. Подобно сетевой ОС рабочих групп, сетевая ОС масштаба предприятия должна позволять пользователям разделять файлы, приложения и принтеры, причем делать это для большего количества пользователей и объема данных и с более высокой производительностью. Кроме того, сетевая ОС масштаба предприятия обеспечивает возможность соединения разнородных систем - как рабочих станций, так и серверов. Например, даже если ОС работает на платформе Intel, она должна поддерживать рабочие станции UNIX, работающие на RISC-платформах. Аналогично, серверная ОС, работающая на RISC-компьютере, должна поддерживать DOS, Windows и OS/2. Сетевая ОС масштаба предприятия должна поддерживать несколько стеков протоколов (таких как TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, DECnet и OSI), обеспечивая простой доступ к удаленным ресурсам, удобные процедуры управления сервисами, включая агентов для систем управления сетью.
Важным элементом сетевой ОС масштаба предприятия является централизованная справочная служба, в которой хранятся данные о пользователях и разделяемых ресурсах сети. Такая служба, называемая также службой каталогов, обеспечивает единый логический вход пользователя в сеть и предоставляет ему удобные средства просмотра всех доступных ему ресурсов. Администратор, при наличии в сети централизованной справочной службы, избавлен от необходимости заводить на каждом сервере повторяющийся список пользователей, а значит избавлен от большого количества рутинной работы и от потенциальных ошибок при определении состава пользователей и их прав на каждом сервере.
Важным свойством справочной службы является ее масштабируемость, обеспечиваемая распределенностью базы данных о пользователях и ресурсах. Такие сетевые ОС, как Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM LAN Server, Sun NFS, Microsoft LAN Manager и Windows NT Server, могут служить в качестве операционной системы предприятия, в то время как ОС NetWare 3.x, Personal Ware, Artisoft LANtastic больше подходят для небольших рабочих групп.
2.5. Выбор операционной системы Критериями для выбора ОС масштаба предприятия являются следующие характеристики: · Органичная поддержка многосерверной сети; · Высокая эффективность файловых операций; · Возможность эффективной интеграции с другими ОС; · Наличие централизованной масштабируемой справочной службы; · Хорошие перспективы развития; · Эффективная работа удаленных пользователей; · Разнообразные сервисы: файл-сервис, принт-сервис, безопасность данных и отказоустойчивость, архивирование данных, служба обмена сообщениями, разнообразные базы данных и другие; · Разнообразные программно-аппаратные хост-платформы: IBM SNA, DEC NSA, UNIX; · Разнообразные транспортные протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk; · Поддержка многообразных операционных систем конечных пользователей: DOS, UNIX, OS/2, Mac; · Поддержка сетевого оборудования стандартов Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet; · Наличие популярных прикладных интерфейсов и механизмов вызова удаленных процедур RPC; · Возможность взаимодействия с системой контроля и управления сетью, поддержка стандартов управления сетью SNMP. Конечно, ни одна из существующих сетевых ОС не отвечает в полном объеме перечисленным требованиям, поэтому выбор сетевой ОС, как правило, осуществляется с учетом производственной ситуации и опыта. В таблице 2.1. приведены основные характеристики популярных и доступных в настоящее время сетевых ОС. Таблица. 2.1. Основные характеристики сетевых ОС Novell NetWare 4.1 Специализированная операционная система, оптимизированная для работы в качестве файлового сервера и принт-сервера Ограниченные средства для использования в качестве сервера приложений: не имеет средств виртуальной памяти и вытесняющей многозадачности, а поддержка симметричного мультипроцесcирования отсутствовала до самого недавнего времени. Отсутствуют API основных операционных сред, используемых для разработки приложений, - UNIX, Windows, OS/2 Серверные платформы: компьютеры на основе процессоров Intel, рабочие станции RS/6000 компании IBM под управлением операционной системы AIX с помощью продукта NetWare for UNIX Поставляется с оболочкой для клиентов: DOS, Macintosh, OS/2, UNIX, Windows (оболочка для Windows NT разрабатывается компанией Novell в настоящее время, хотя Microsoft уже реализовала клиентскую часть NetWare в Windows NT) Организация одноранговых связей возможна с помощью ОС PersonalWare Имеет справочную службу NetWare Directory Services (NDS), поддерживающую централизованное управление, распределенную, полностью реплицируемую, автоматически синхронизируемую и обладающую отличной масштабируемостью Поставляется с мощной службой обработки сообщений Message Handling Service (MHS), полностью интегрированную (начиная с версии 4.1) со справочной службой Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, Appletalk Поддержка удаленных пользователей: ISDN, коммутируемые телефонные линии, frame relay, X.25 - с помощью продукта NetWare Connect (поставляется отдельно) Безопасность: аутентификация с помощью открытых ключей метода шифрования RSA; сертифицирована по уровню C2 Хороший сервер коммуникаций Встроенная функция компрессии диска Сложное обслуживание Banyan VINES 6.0 и ENS (Enterprise Network Services) 6.0 Серверные платформы: ENS for UNIX: работает на RISC-компьютерах под управлением SCO UNIX, HP-UX, Solaris, AIX ENS for NetWare: работает на Intel-платформах под управлением NetWare 2.x, 3.x, 4.x VINES работает на Intel-платформах Клиентские платформы: DOS, Macintosh, OS/2, UNIX, Windows for Workgroups, Windows NT Хороший сервер приложений: поддерживаются вытесняющая многозадачность, виртуальная память и симметричное мультипроцессирование в версии VINES и в ENS-версиях для UNIX. Поддерживаются прикладные среды UNIX, OS/2, Windows Поддержка одноранговых связей - отсутствует Справочная служба - Streettalk III, наиболее отработанная из имеющихся на рынке, с централизованным управлением, полностью интегрированная с другими сетевыми службами, распределенная, реплицируемая и автоматически синхронизируемая, отлично масштабируемая Согласованность работы с другими сетевыми ОС: хорошая; серверная оболочка работает в средах NetWare и UNIX; пользователи NetWare, Windows NT и LAN Server могут быть объектами справочной службы Streettalk III Служба сообщений - Intelligent Messaging, интегрирована с другими службами Поддерживаемые сетевые протоколы: VINES IP, TCP/IP, IPX/SPX, Appletalk Поддержка удаленных пользователей: ISDN, коммутируемые телефонные линии, X.25 Служба безопасности: поддерживает электронную подпись (собственный алгоритм), избирательные права доступа, шифрацию; не сертифицирована Простое обслуживание Хорошо масштабируется Отличная производительность обмена данными между серверами, хуже - при обмене сервер-ПК Microsoft Windows NT Server 3.51 и 4.0 Серверные платформы: компьютеры на базе процессоров Intel, PowerPC, DEC Alpha, MIPS Клиентские платформы: DOS, OS/2, Windows, Windows for Workgroups, Macintosh Организация одноранговой сети возможна с помощью Windows NT Workstation и Windows for Workgroups Windows NT Server представляет собой отличный сервер приложений: он поддерживает вытесняющую многозадачность, виртуальную память и симметричное мультипроцессирование, а также прикладные среды DOS, Windows, OS/2, POSIX Справочные службы: доменная для управления учетной информацией пользователей (Windows NT Domain Directory service), справочные службы имен WINS и DNS Хорошая поддержка совместной работы с сетями NetWare: поставляется клиентская часть (редиректор) для сервера NetWare (версий 3.х и 4.х в режиме эмуляции 3.х, справочная служба NDS поддерживается, начиная с версии 4.0), выполненная в виде шлюза в Windows NT Server или как отдельная компонента для Windows NT Workstation; недавно Microsoft объявила о выпуске серверной части NetWare как оболочки для Windows NT Server Служба обработки сообщений - Microsoft Mail NT - Microsoft Message Exchange, интегрированная с остальными службами Windows NT Server Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, IPX/SPX, NetBEUI, Appletalk Поддержка удаленных пользователей: ISDN, коммутируемые телефонные линии, frame relay, X.25 - с помощью встроенной подсистемы Remote Access Server (RAS) Служба безопасности: мощная, использует избирательные права доступа и доверительные отношения между доменами; узлы сети, основанные на Windows NT Server, сертифицированы по уровню C2 Простота установки и обслуживания Отличная масштабируемость IBM LAN Server 4.0 Серверные платформы: операционные системы MVS и VM для мейнфреймов; AS/400 с OS/400, рабочие станции RS/6000 с AIX, серверы Intel 486 или Pentium под OS/2 Поставляется с оболочками для клиентов: DOS, Macintosh, OS/2, Windows, Windows NT, Windows for Workgroups Серверы приложений могут быть организованы с помощью LAN Server 4.0 в операционных средах MVS, VM, AIX, OS/2, OS/400. В среде OS/2 поддерживаются: вытесняющая многозадачность, виртуальная память и симметричное мультипроцессирование Организация одноранговых связей возможна с помощью ОС Warp Connect Справочная служба - LAN Server Domain, то есть основа на доменном подходе Поддерживаемые сетевые протоколы: TCP/IP, NetBIOS, Appletalk Безопасность - избирательные права доступа, система не сертифицирована Служба обработки сообщений - отсутствует Высокая производительность Недостаточная масштабируемость

3. ВЫБОР БАЗЫ ДАННЫХ
3.1. Определение СУБД Традиционных возможностей файловых систем недостаточно для построения даже простых информационных систем из-за возникающих потребностей, которые не покрываются возможностями систем управления файлами:
· поддержание логически согласованного набора файлов; · обеспечение языка манипулирования данными; · восстановление информации после разного рода сбоев; · реально параллельная работа нескольких пользователей. Можно считать, что если прикладная информационная система опирается на некоторую систему управления данными, обладающую этими свойствами, то эта система управления данными является системой управления базами данных (СУБД).
3.2. Основные функции СУБД Более точно, к числу функций СУБД принято относить следующие:
3.2.1. Непосредственное управление данными во внешней памяти Эта функция включает обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным в некоторых случаях (обычно для этого используются индексы). В некоторых реализациях СУБД активно используются возможности существующих файловых систем, в других работа производится вплоть до уровня устройств внешней памяти. В развитых СУБД пользователи в любом случае не обязаны знать, использует ли СУБД файловую систему, и если использует, то как организованы файлы. В частности, СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.
3.2.2. Управление буферами оперативной памяти СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. При этом, даже если операционная система производит общесистемную буферизацию (как в случае ОС UNIX), этого недостаточно для целей СУБД, которая располагает гораздо большей информацией о полезности буферизации той или иной части БД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти с собственной дисциплиной замены буферов.
3.2.3. Управление транзакциями Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется, и СУБД фиксирует (COMMIT) изменения БД, произведенные этой транзакцией, во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. Таким образом, поддержание механизма транзакций является обязательным условием даже однопользовательских СУБД (если, конечно, такая система заслуживает названия СУБД). Но понятие транзакции гораздо более важно в многопользовательских СУБД. То свойство, что каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения, делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД. При соответствующем управлении параллельно выполняющимися транзакциями со стороны СУБД каждый из пользователей может в принципе ощущать себя единственным пользователем СУБД (на самом деле, это несколько идеализированное представление, поскольку в некоторых случаях пользователи многопользовательских СУБД могут ощутить присутствие своих коллег). С управлением транзакциями в многопользовательской СУБД связаны важные понятия сериализации транзакций и сериального плана выполнения смеси транзакций. Под сериализаций параллельно выполняющихся транзакций понимается такой порядок планирования их работы, при котором суммарный эффект смеси транзакций эквивалентен эффекту их некоторого последовательного выполнения. Сериальный план выполнения смеси транзакций - это такой план, который приводит к сериализации транзакций. Понятно, что если удается добиться действительно сериального выполнения смеси транзакций, то для каждого пользователя, по инициативе которого образована транзакция, присутствие других транзакций будет незаметно (если не считать некоторого замедления работы по сравнению с однопользовательским режимом). Существует несколько базовых алгоритмов сериализации транзакций. В централизованных СУБД наиболее распространены алгоритмы, основанные на синхронизационных захватах объектов БД. При использовании любого алгоритма сериализации возможны ситуации конфликтов между двумя или более транзакциями по доступу к объектам БД. В этом случае для поддержания сериализации необходимо выполнить откат (ликвидировать все изменения, произведенные в БД) одной или более транзакций. Это один из случаев, когда пользователь многопользовательской СУБД может реально (и достаточно неприятно) ощутить присутствие в системе транзакций других пользователей.
3.2.4. Журнализация Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев могут быть: аварийное завершение работы СУБД (по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя; при возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции. Понятно, что в любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией. Другими словами, поддержание надежности хранения данных в БД требует избыточности хранения данных, причем та часть данных, которая используется для восстановления, должна храниться особо надежно. Наиболее распространенным методом поддержания такой избыточной информации является ведение журнала изменений БД. Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД. В разных СУБД изменения БД журнализуются на разных уровнях: иногда запись в журнале соответствует некоторой логической операции изменения БД (например, операции удаления строки из таблицы реляционной БД), иногда - минимальной внутренней операции модификации страницы внешней памяти; в некоторых системах одновременно используются оба подхода.
Во всех случаях придерживаются стратегии "упреждающей" записи в журнал (так называемого протокола Write Ahead Log - WAL). Грубо говоря, эта стратегия заключается в том, что запись об изменении любого объекта БД должна попасть во внешнюю память журнала раньше, чем измененный объект попадет во внешнюю память основной части БД. Известно, что если в СУБД корректно соблюдается протокол WAL, то с помощью журнала можно решить все проблемы восстановления БД после любого сбоя.
Самая простая ситуация восстановления - индивидуальный откат транзакции. Строго говоря, для этого не требуется общесистемный журнал изменений БД. Достаточно для каждой транзакции поддерживать локальный журнал операций модификации БД, выполненных в этой транзакции, и производить откат транзакции путем выполнения обратных операций, следуя от конца локального журнала. В некоторых СУБД так и делают, но в большинстве систем локальные журналы не поддерживают, а индивидуальный откат транзакции выполняют по общесистемному журналу, для чего все записи от одной транзакции связывают обратным списком (от конца к началу). При мягком сбое во внешней памяти основной части БД могут находиться объекты, модифицированные транзакциями, не закончившимися к моменту сбоя, и могут отсутствовать объекты, модифицированные транзакциями, которые к моменту сбоя успешно завершились (по причине использования буферов оперативной памяти, содержимое которых при мягком сбое пропадает). При соблюдении протокола WAL во внешней памяти журнала должны гарантированно находиться записи, относящиеся к операциям модификации обоих видов объектов. Целью процесса восстановления после мягкого сбоя является состояние внешней памяти основной части БД, которое возникло бы при фиксации во внешней памяти изменений всех завершившихся транзакций и которое не содержало бы никаких следов незаконченных транзакций. Для того, чтобы этого добиться, сначала производят откат незавершенных транзакций (undo), а потом повторно воспроизводят (redo) те операции завершенных транзакций, результаты которых не отображены во внешней памяти. Для восстановления БД после жесткого сбоя используют журнал и архивную копию БД. Грубо говоря, архивная копия - это полная копия БД к моменту начала заполнения журнала (имеется много вариантов более гибкой трактовки смысла архивной копии). Конечно, для нормального восстановления БД после жесткого сбоя необходимо, чтобы журнал не пропал. Как уже отмечалось, к сохранности журнала во внешней памяти в СУБД предъявляются особо повышенные требования. Тогда восстановление БД состоит в том, что исходя из архивной копии по журналу воспроизводится работа всех транзакций, которые закончились к моменту сбоя. В принципе, можно даже воспроизвести работу незавершенных транзакций и продолжить их работу после завершения восстановления. Однако в реальных системах это обычно не делается, поскольку процесс восстановления после жесткого сбоя является достаточно длительным.
3.2.5. Поддержка языков БД Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка - язык определения схемы БД (SDL - Schema Definition Language) и язык манипулирования данными (DML - Data Manipulation Language). SDL служил главным образом для определения логической структуры БД, т.е. той структуры БД, какой она представляется пользователям. DML содержал набор операторов манипулирования данными, т.е. операторов, позволяющих заносить данные в БД, удалять, модифицировать или выбирать существующие данные. В современных СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных. Стандартным языком наиболее распространенных в настоящее время реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query Language). Прежде всего, язык SQL сочетает средства SDL и DML, т.е. позволяет определять схему реляционной БД и манипулировать данными. При этом именование объектов БД (для реляционной БД - именование таблиц и их столбцов) поддерживается на языковом уровне в том смысле, что компилятор языка SQL производит преобразование имен объектов в их внутренние идентификаторы на основании специально поддерживаемых служебных таблиц-каталогов. Внутренняя часть СУБД (ядро) вообще не работает с именами таблиц и их столбцов. Язык SQL содержит специальные средства определения ограничений целостности БД. Опять же, ограничения целостности хранятся в специальных таблицах-каталогах, и обеспечение контроля целостности БД производится на языковом уровне, т.е. при компиляции операторов модификации БД компилятор SQL на основании имеющихся в БД ограничений целостности генерирует соответствующий программный код. Специальные операторы языка SQL позволяют определять так называемые представления БД, фактически являющиеся хранимыми в БД запросами (результатом любого запроса к реляционной БД является таблица) с именованными столбцами. Для пользователя представление является такой же таблицей, как любая базовая таблица, хранимая в БД, но с помощью представлений можно ограничить или наоборот расширить видимость БД для конкретного пользователя. Поддержание представлений производится также на языковом уровне. Наконец, авторизация доступа к объектам БД производится также на основе специального набора операторов SQL. Идея состоит в том, что для выполнения операторов SQL разного вида пользователь должен обладать различными полномочиями. Пользователь, создавший таблицу БД, обладает полным набором полномочий для работы с этой таблицей. В число этих полномочий входит полномочие на передачу всех или части полномочий другим пользователям, включая полномочие на передачу полномочий. Полномочия пользователей описываются в специальных таблицах-каталогах, контроль полномочий поддерживается на языковом уровне.
3.3. Варианты построения информационных приложений с использованием СУБД Групповые и корпоративные информационные системы и соответствующие приложения могут строиться различными способами: · многотерминальные централизованные вычислительные системы; · системы на основе локальной сети ПК (файл-серверные приложения); · системы с архитектурой клиент-сервер; Для лучшего понимания ограничений различных архитектур информационных систем, разделим приложения на типовые.
Типовые компоненты информационных приложений Выделим в информационном приложении типовые функциональные компоненты, достаточные для формирования любого приложения на основе БД. PS (Presentation Services) - средства представления. Обеспечиваются устройствами, принимающими ввод от пользователя и отображающим то, что сообщает ему компонент логики представления PL, плюс соответствующая программная поддержка. Может быть текстовым терминалом или Х-терминалом, а также ПК или рабочей станцией в режиме программной эмуляции терминала или Х-терминала.
PL (Presentation Logic) - логика представления. Управляет взаимодействием между пользователем и ЭВМ. Обрабатывает действия пользователя по выбору альтернативы меню, по нажатию кнопки или при выборе элемента из списка. BL (Business or Application Logic) - прикладная логика. Набор правил для принятия решений, вычислений и операций, которые должно выполнить приложение.
DL (Data Logic) - логика управления данными. Операции с базой данных (SQL-операторы SELECT, UPDATE и INSERT), которые нужно выполнить для реализации прикладной логики управления данными. DS (Data Services) - операции с базой данных. Действия СУБД, вызываемые для выполнения логики управления данными, такие как манипулирование данными, определения данных, фиксация или откат транзакций и т. п. СУБД обычно компилирует SQL - предложения. FS (File Services) - файловые операции. Дисковые операции чтения и записи данных для СУБД и других компонент. Обычно являются функциями ОС. Можно привести несколько схем построения информационных систем (таблица 3.1.) в зависимости от размещения типовых компонентов приложения по узлам сети.
Таблица 3.1. Схем построения информационных систем № Описание схемы Клиент Сервер Пример реализации 1 Централизованная многотерминальная система PS PL, BL, DL, DS, FS Сервер Sun с X-терминалами в среде ОС Solaris 2 Локальная сеть ПК с файл серверными приложениями PS, PL, BL, DL DS, FS Локальная сеть ПК в среде NetWare, программы на FoxPro, Clipper и др. 3 Удаленный доступ к данным на сервере БД PS, PL, BL, DL DS, FS Система клиент-сервер с доступом ПК к серверу БД: Informix (NetWare) 4 Удаленный доступ к БД с использованием хранимых процедур PS, PL, DL BL, DS, FS Система клиент-сервер, доступ ПК к серверу ORACLE в среде SCO Unix 5 Удаленный доступ к БД с разделением логики приложения PS, PL, BL, DL BL, DL, DS, FS Система клиент-сервер, доступ ПК к серверу ORACLE на Sun (Solaris)

3.3.1. Централизованные многотерминальные системы В централизованной системе, характерной для Unix, терминал реализует лишь функции представления данных PS, тогда как остальные функции обеспечивает центральный узел. Центр должен реагировать на каждый запрос пользователя (PL), выполнять логику приложения (BL, DL) и извлекать данные из БД (DS, FS). Имеются две серьезные проблемы для централизованной схемы: трудно обеспечить графический интерфейс; каждый дополнительный пользователь и приложение вносят существенную нагрузку на сервер, теряется масштабируемость.
3.3.2. Файл-серверные приложения В отличии от централизованной системы архитектура "файл-сервер" (таблица 3.1 и рисунок 3.1) не имеет сетевого разделения компонентов диалога PS и PL, использует ПК для функций отображения, что облегчает построение графического интерфейса. Файл-сервер только извлекает данные из файлов, так что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на ЦП. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к сети.

Рисунок 3.1.
Варианты построения файл-серверных приложений. Объектами разработки в файл-серверном приложении являются компоненты приложения, определяющие логику диалога PL, а также логику обработки BL и управления данными DL. Разработанное приложение реализуется либо в виде законченного загрузочного модуля или в виде специального кода для интерпретации. Однако такая архитектура имеет два основных недостатка: некоторые запросы к БД могут перекачивать всю БД клиенту, загружая сеть и имея непредсказуемое время реакции, тем самым, создавая значительный сетевой график, а также возникающая проблема "толстого клиента" - Windows-интерфейс, коды приложения и СУБД могут перегрузить даже мощный ПК. Первый недостаток особенно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи. В этом случае система с удаленными рабочими станциями оказывается практически неработоспособной. В данным случае единственное решение - удаленное управление файл-серверным приложением в сети (таблица 3.1 и рисунок 3.1). В локальной сети ставится сервер приложений, совмещенный с телекоммуникационным сервером (сервер доступа). В многозадачной среде этого сервера выполняются обычные файл-серверные приложения. Особенность состоит в том, что диалоговый ввод-вывод поступает через телекоммуникации от удаленных клиентов. Приложения не должны быть слишком сложными, иначе шансы перегрузки сервера увеличиваются, или же нужна очень мощная платформа для сервера приложений. На клиентских узлах работают программы удаленного управления или эмуляции терминалов, которые передают сигналы от клавиатуры и мыши серверу приложений, а в ответ получают копии экранов и отображают их на видеомониторе. Помимо перечисленных недостатков нужно отметить, что многие "настольные СУБД", как традиционные инструменты файл-серверных приложений, не отвечают требованиям сохранности данных, в частности не поддерживают транзакции. Однако СУБД для ПК привлекают простотой использования и доступностью, поэтому файл-серверные приложения еще будут использоваться для рабочих групп.
3.3.3.Приложения клиент-сервер Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-серверных приложений путем разделения компонентов приложения и размещение их там, где они будут функционировать более эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации на месте без излишней перекачки данных на рабочие станции.
Другая отличительная черта серверов БД - наличие словарьа данных, в котором записаны структура БД, ограничения целостности данных, форматы и даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе. Объектами разработки в таких приложениях помимо диалога и логики обработки являются прежде всего реляционная модель данных и связанный с ней набор SQL-операторов для типовых запросов для этой БД.
Большинство конфигураций клиент-сервер использует двухзвенную модель, состоящую из клиента, который обращается к услугам сервера (сх. 3-5 в таблице 3.1, рисунок 3.2). Для эффективной реализации такой схемы часто применяют неоднородную сеть. Как минимум, предполагается, что диалоговые компоненты PS и PL размещаются на клиенте, что позволяет обеспечить графический интерфейс. Далее возможно разместить компоненты управления данными DS и FS на сервере, а диалог (PS, PL), логику BL и DL на клиенте - сх. 3 в таблице 3.1). Типовое определение архитектуры клиент-сервер - приложение на клиенте, СУБД - на сервере - использует эту схему.

Рисунок 3.2.
Варианты построения приложений клиент-сервер. Поскольку эта схема предъявляет наименьшие требования к серверу, она обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, вызывающие большое взаимодействие с БД, могут жестко загрузить как клиента, так и сеть. Результаты SQL-запроса должны вернуться клиенту для обработки, потому что там находится логика принятия решения. Такая схема возлагает дополнительное бремя администрирования приложений, разбросанных по различным клиентским узлам. Можно сократить нагрузку на клиента и сеть, переместив целиком компонент BL на сервер, при этом вся логика принятия решений оформлена в виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД. Хранимая процедура - процедура с операторами SQL для доступа к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров и выполняемая на сервере БД. Компиляция повышает скорость исполнения хранимых процедур и сокращает нагрузку на сервер. Но, перегрузив хранимые процедуры прикладной логикой, можно потерять преимущества по производительности. Хранимые процедуры улучшают целостность приложений и БД, гарантируют актуальность коллективно используемых операций и вычислений. Улучшается сопровождение таких процедур, а также безопасность (нет прямого доступа к данным). Переместив с клиента часть логики приложения на сервер, получим систему клиент-сервер с разделенной логикой. Часть прикладной логики может быть реализована на клиенте, а другая часть логики - в виде обработчиков событий (триггеров) и хранимых процедур на сервере БД. Такая схема при удачном разделении логики приводит к сбалансированной загрузке клиентов и сервера, но при этом затрудняется сопровождение приложений.

Рисунок 3.3.
Приложения клиент-сервер на основе многотерминальной системы. На основе многотерминальной системы в качестве сервера приложений также возможно создание архитектуры клиент-сервер (рисунок 3.3.). В этом случае в многозадачной среде сервера приложений выполняются программы пользователей, а клиентские узлы вырождены и представлены терминалами.
4. ВЫБОР ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Классификация средств разработки информационных приложений Среди средств разработки информационных приложений можно выделить следующие основные группы: · традиционные системы программирования; · инструменты для создания файл-серверных приложений; · средства разработки приложений клиент-сервер; Рассмотрим кратко отличительные черты и область применения каждой группы инструментальных средств создания информационных приложений.
4.1.Традиционные системы программирования Традиционные системы программирования представлены средствами создания приложений на языках третьего поколения 3GL: C, Pascal, Basic и др. Среди них по способам подготовки и выполнения программных модулей различают системы компилирующего и интерпретирующего типа. Инструментальные средства программирования могут быть представлены набором отдельных утилит (редактор текстов, компилятор, компоновщик и отладчик) или интегрированной средой программирования. Процедурные языки программирования являются традиционными, они лишь претерпели изменения от неструктурных до структурных языков программирования. Объектно-ориентированное программирование - сравнительно новое направление, однако оно в концептуальном плане более привлекательно, позволяет рассматривать и реализовывать информационные и функциональные свойства объектов в неразрывной связи. Свойствами объектно-ориентированных языков, обуславливающими их преимущества, являются сокрытие деталей реализации объекта (инкапсуляция), наследование процедурных и информационных частей от объектов-родителей, полиморфизм как возможность настройки на различные типы данных и др. Примерами объектно-ориентированных систем программирования являются C++ и Object Pascal. Системы программирования 3GL нужны для организации специальных модулей в информационных приложениях, для создания эффективных по быстродействию программ обработки данных. Для создания с помощью систем программирования полноценных информационных приложений необходимо расширить их за счет использования библиотек диалога и доступа к базам данных, а также макросредств встроенного языка структурированных запросов Embeded SQL. Систему программирования Visual Basic можно использовать для создания простых автономных приложений и компонентов VBX и OCX, для расширения и интеграции функциональных пакетов (Word, Excel, Access), а также как средство программирования для расширения систем документооборота и для создания утилит администрирования. С момента выхода продано существенно больше копий Delphi, чем Visual Basic. Применение продукта возможно для создания расчетно-аналитических программ, для разработки DLL, для сопровождения и развития разработок, выполненных на Turbo и Borland Pascal, а также для быстрого прототипирования будущих приложений. В ряде случаев решающим для выбора будут умеренные требования Delphi-приложения к системно-техническому обеспечению. С++ применяется для расширения системного программного обеспечения, для разработки крупных проектов, специальных приложений, создания библиотек и классов для предметной области, разработки динамических библиотек DLL, создания программного обеспечения для серверов приложений, разработки ОСХ, использования совместно с CASE-системами, обеспечения многоплатформенности и переносимости (по стандарту ANSI).
4.2. Инструменты для создания файл-серверных приложений Основой разработки файл-серверных приложений для локальных сетей ПК является инструментальное окружение различных "персональных" СУБД: FoxPro, Clipper, Paradox, Clarion, Paradox, dBase и т.п. Такие средства, как правило, реализованы в виде диалоговой интегрированной среды, предоставляющих три уровня доступа:
· программирование и создание приложений на языке, сочетающем возможности языка 3GL с некоторыми возможностями языков четвертого поколения 4GL; · создание и ведение структуры БД и индексов, а также интерактивная генерация макетного приложения и его компонентов (меню, форм или окон, отчетов, запросов и программных модулей);
· использование диалоговой среды и генераторов конечными пользователями для создания, ведения и просмотра БД, а также формирования несложных запросов и отчетов. Диалоговые среды поддерживают как текстовой для DOS, так и графический интерфейс пользователя для Windows. Внедрение графического интерфейса привело к развитию объектных свойств инструментов, средств визуальной генерации программ и событийного механизма приложений. База данных для этих СУБД представляет собой совокупность файлов БД и индексов, а не единое информационное пространство, что усложняет ее сопровождение. Ни одна из традиционных СУБД для ПК не имеет средств ограничения целостности. Среди инструментальных средств СУБД для ПК преобладают интерпретирующие системы, хотя многие предоставляют и альтернативную возможность создания загрузочных модулей приложений. СУБД для ПК MS Access может использоваться для создания масштабируемых одиночных и групповых информационных приложений и для разработки клиентской части приложений клиент-сервер, а также как средство автоматизации делопроизводства в составе MS-Office. Традиционные инструментальные средства класса xBase (такие как FoxPro, Clipper, dBase и др.) теряют рынок (число их продаж значительно сокращается) из-за несоответствия современным требованиям. По мере того, как предприятия все шире используют СУБД MS Access и новые средства разработки, такие как Visual Basic и Delphi, популярность среды Xbase уменьшается. Более того, Microsoft может прекратить поддержку FoxPro, так как эта СУБД с устаревшим языком и сокращающейся рыночной долей не вписывается в долговременную стратегию развития средств разработки, которую Microsoft строит вокруг Visual Basic и Access. Новые "визуальные" инструменты этого класса (Visual FoxPro, CA-Visual Objects, Visual dBase) пытаются сохранить и расширить прежний ареал. Они могут быть рекомендованы для сопровождения и развития прежних xBase-разработок, для создания масштабируемых одиночных и групповых файл-серверных приложений и для переноса и адаптации приложений в архитектуру клиент-сервер с использованием интерфейса ODBC. Но нужно четко осознавать, что при применении нового инструментария для создания диалога и с переходом на SQL-операторы от прежних xBase-приложений остается ничтожно мало, а, кроме того, существенно меняется подход к разработке, и прежние навыки вряд ли будут востребованы. Инструментальное средство MS Access хорошо зарекомендовало себя в разработке файл-серверных приложений с возможностью масштабирования, так как оно имеет удобные средства визуального конструирования, отладки и возможности использования как Access Basic, так и SQL. Интерфейс ODBC открывает широкие возможности интероперабельности с различными СУБД. В 1995 г. на долю MS Access пришлось 57% рынка настольных баз данных, а FoxPro и dBase - 9% и 2%, соответственно
4.3. Средства разработки приложений клиент-сервер Группу инструментальных средств для создания информационных приложений с архитектурой клиент-сервер можно разделить на следующие подгруппы: · среды разработки приложений для серверов баз данных, независимые от СУБД инструменты для создания приложений клиент-сервер; · средства поддержки распределенных информационных приложений.
4.3.1. Среды разработки приложений для серверов баз данных Среды разработки приложений для серверов БД представляют собой системы программирования четвертого поколения 4GL или инструментальные средства быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development). Особенностями этой подгруппы средств являются: реализация удаленного доступа к СУБД по двухзвенной схеме клиент-сервер; связь клиентских приложений с серверами БД с помощью непроцедурного языка структурированных запросов SQL (кроме серверов Btrieve); обеспечение целостности БД, включая целостность транзакций; поддержка хранимых процедур на серверах БД; реализация клиентских и серверных триггеров-процедур; генерация элементов диалогового интерфейса и отчетов. В качестве примера можно назвать инструменты Informix/4GL, Oracle*Forms и др. Сейчас новые среды разработки SQL-серверов БД (Informix NewEra и Oracle Power Objects) развиваются в сторону независимых от СУБД инструментов. Независимые инструментальные средства, ориентированные на многие платформы СУБД, представлены в виде средств быстрой разработки приложений RAD. Для таких средств создания приложений клиент-сервер характерны: возможность распределения приложения на клиентах и/или серверах; создание приложений для разных серверов БД; поддержка спецификации ODBC для доступа к различным серверам БД, включая СУБД для ПК; связь с мониторами транзакций для организации трехзвенной архитектуры приложений клиент-сервер; объектно-ориентированное программирование приложений; визуальный характер генерации приложения; ведение репозитария объектов и их свойств, что облегчает интеграцию со средствами автоматизации проектирования программ CASE; управление проектами и версиями приложений; интеграция приложения с электронной почтой и средствами офисной автоматизации. Известными примерами независимых инструментальных средств разработки являются: ErWin, SQLWindows, PowerBuilder, JAM и Uniface.

4.3.2. Средства поддержки распределенных информационных приложений Средства поддержки распределенных приложений относятся к категории промежуточного программного обеспечения middleware для организации серверов приложений. Сюда входят разнообразные библиотеки и наборы инструментальных средств: интерфейсы доступа к базам данных ODBC и IDAPI; шлюзы для систем управления базами данных; протоколы и команды мониторов обработки транзакций; почтовые интерфейсы MAPI, VIM, MHS, X.400 и EDI; средства обмена сообщениями MOM; протоколы связывания и включения объектов OLE и динамического обмена данными DDE; протоколы удаленного вызова процедур RPC и именованных конвейеров Named Pipes, средства коммуникационного ввода-вывода BSD Sockets и WinSock. Инструментальные наборы для разработки приложений клиент-сервер необходимо выбирать, исходя из следующих критериев (см. таблицу 4.1): наличие объектно-ориентированной инфраструктуры, возможности распределения приложений между клиентом и сервером, обеспечена ли поддержка мониторов транзакций, доступность CASE-репозитария, возможность переноса приложений и контроль версий. При этом следует выяснить, насколько опыт разработчиков предприятия соответствует требованиям продукта, важна ли переносимость приложений на другие аппаратные платформы и базы данных, какая степень интеграции приложений устроит заказчика и нужно ли будет в дальнейшем подключать к приложению дополнительных пользователей, функции и данные.

Таблица 4.1. Инструментальные наборы для разработки приложений клиент-сервер Продукт/компания Объектно-ориен-
тированная инфраструктура Распределение приложений между клиентом и сервером Поддержка мониторов транзакций CASE-репо- зитарий Перенос приложений и контроль версий JAM компании JYACC нет да да нет нет New Era компаниии Informix да нет нет да да Developer 2000 компании Oracle нет да да да да Power Builder да нет да да да Delphi компании Borland да нет да да да MS-Access компании Microsoft нет нет нет нет нет Oracle Power Object компании Oracle да нет нет нет да Кроме того, развитие современных программных средств приводит к расширению их функциональных возможностей, в результате чего программные обеспечения разных типов конкурируют друг с другом. Так, продукт Borland C++ Builder превращающий компилятор Borland Visual C++ в полноценную среду разработки приложений в архитектуре клиент-сервер. Предлагаемый продукт дополняет C++ визуальными "дизайнерами", интуитивными "мастерами" и средствами доступа к объектно-ориентированным данным, сохраняя знакомое окружение Visual C++. Мощное средство Oracle Forms из набора Developer/2000 предназначено для создания приложений баз данных в среде клиент/сервер, которые могут быть перенесены на платформы с различными графическими и символьными пользовательскими интерфейсами. Oracle Forms является частью Developer/2000, который поддерживает разработку приложений во время всего жизненного цикла. Приложения, созданные с помощью Developer/2000, полностью масштабируемы и применимы на любом уровне: от систем поддержки принятия решений для небольших рабочих групп до проектов с большим объемом транзакций, которые поддерживают сотни пользователей. Приложения, созданные с помощью Developer/2000, оптимизированы с целью использования всех преимуществ сервера Oracle7, поэтому они должны быть основными средствами при разработке приложений в среде Oracle7. Инструментальная среда NewEra для СУБД Informix обладает всеми свойствами для эффективной разработки приложений в этой среде. Дополнительные преимущества - возможность интеграции с программами на С и многоплатформенность - делают ее пригодной не только при разработке приложений для СУБД Informix, но и для других систем. Следует заметить, что вопрос интероперабельности Informix-Oracle решен неудовлетворительно. Uniface поддерживает интерфейс практически со всеми известными программно-аппаратными платформами, протоколами, СУБД и мониторами транзакций. Это средство необходимо использовать при разработке и сопровождении типовых комплексов приложений с высокой тиражируемостью. Платой за универсализм является высокая стоимость продукта. Анализ и апробация возможностей MS Access показал, что это инструментальное средство хорошо зарекомендовало себя как в разработке файл-серверных приложений, так и для разработки клиентской части приложений в архитектуре клиент/сервер, наличие поддержки языка SQL и интерфейса ODBC открывает доступ к SQL-серверам БД. Имеется средство для миграции приложений MS Access в среду MS SQL Server. К достоинствам Access следует отнести и пониженные требования к ресурсам. К сожалению, последние версии пакета ориентированы лишь на офисную автоматизацию и не содержат runtime-компонент для создания законченного информационного приложения. Средство JAM имеет недостаточную разрядность и может быть использовано только в приложениях, не требующих высокой точности, например для создания аналитических систем. Но его отличает многоплатформенность и поддержка мониторов транзакций. Пакет Oracle Power Object предназначен для разработчиков, впервые приступающих к разработке приложений клиент-сервер и переходящих от таких систем, как FoxPro или Clipper, и наиболее пригоден для создания прототипов больших систем. Система Delphi чрезвычайно удобна для разработки приложений локальных баз данных, которые при необходимости могут быть конвертированы в приложения типа клиент-сервер. Delphi следует использовать для создания масштабируемых приложений для рабочих групп, для разработки средств доступа к различным БД, для создания аналитических систем, для создания одиночных и групповых приложений, критичных по времени выполнения. Все три средства - JAM, Oracle Power Object и Delphi - пригодны для создания быстрых прототипов, и их использование в таком качестве может иметь определенные достоинства.
5. ВЫВОДЫ ПО ВЫБОРУ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ, ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ И БАЗЫ ДАННЫХ Первоочередной задачей является выбор варианты построения информационных приложений с использованием СУБД. Из рассмотренных вариантов системы с архитектурой клиент-сервер наиболее эффективная и дешевая для больших баз данных и множества пользователей, которым нужен доступ к «свежим» данным. В масштабе предприятия вычисления клиент/сервер — пред­ставляют собой ни что иное, как распределение обработки в многопользователь­ской базе данных по нескольким компьютерам (ПК и рабочим станциям). Что же дает вычисление клиент/сервер по сравнению с традиционной однокомпью­терной средой (с одной большой ЭВМ)? При корректной реализации системы клиент/сервер получается система управления информацией с намного лучшим отношением «цена/производительность», которую можно наращивать и легко приспосабливать к меняющимся требованиям. Другой причиной выбора технологии клиент/сервер является то обстоятельство, что менеджерам уже более не нужно отслеживать сотни, а то и тысячи программ, нуждающихся в обновлении и перекомпилировании каждый раз при небольшом изменении в базе данных. К плюсам технологии клиент/сервер можно отнести простоту и удобство пользовательских интерфейсов, открытость систем, эффективную среду разработки (особенно при наличии объектно-ориентированных инструментов) и быстроту решений.
На сегодняшний момент только четыре базы являются приемлемыми для надежного хранения больших данных и удобства использования: Oracle, Informix, Sysbase, Ingres. Исходя из популярности в России (в ВПК) и на основе проведенного анализа по литературе в частности [2],[3],[4] и из опыта работы компаний «Рос.вооружение», НИИ «Восход», «Инком Банк» была выбрана база данных Oracle.
Вторая задача это выбор операционной системы. На основании выводов в главе 2.5. и таблицы 2.1 была выбрана Novell Netware 4.11 как основная система для работы базы данных Oracle. Определяющими параметрами при выборе были: надежность и стабильность работы, небольшее требование к ресурсам системы и стоимость, возможность безболезненного переноса на платформу Windows/NT. Ввиду полномасштабного использования компьютеров типа Pentium и операционной системы Windows 95, а так же удобством разработки, использования проектируемого продукта, работы с отчетными программами, в качестве клиентских приложений была выбрана Windows 95. На основании главы 4.3.2. и таблицы 4.1, а так же прочитанной литературы [5],[6],[7],[8] и опыта программистов фирм: «Формоза-центр», «Инком Банк», «Рос.вооружение» был выбран язык программирования Delphi, как наиболее удобный для работы с клиент/серверными приложениями, а так же в плане перевода локальных баз данных на архитектуру клиент/сервер. Данный язык, как никакой другой, поддерживает основные тенденции(направления) современного языка программирования. Одно направление - объектно-ориентированный подход, хорошо структурирующий задачу, как таковую, так и ее решение в виде прикладной системы. Другое направление, возникшее во многом благодаря объектной ориентации, - визуальные средства быстрой разработки приложений (RAD - Rapid Application Development), основанные на компонентной архитектуре. Третья тенденция - использование компиляции, а не интерпретации. Это объясняется тем, что скоростные характеристики компилируемых приложений в десятки раз лучше, чем у систем, использующих интерпретатор. При этом повышается легкость отчуждаемости готовых систем, так как отпадает необходимость "таскать за собой" сам интерпретатор (run-time), выполненный обычно в виде динамической библиотеки и занимающий в лучшем случае несколько сотен килобайт (а большинстве случаев - два-три мегабайта). Отсюда и меньшая ресурсоемкость у скомпилированных систем. Четвертая тенденция - возможность работы с базами данных универсальными (единообразными) методами. Если мы попытаемся оценить процент систем, которые так или иначе требуют обработки структурированной информации (как для внутрикорпоративного использования, так и для коммерческого или иного распространения), то окажется, что цифра 60- 70% может представлять лишь нижнюю границу. Важным свойством средств обеспечения доступа к базам данных является их масштабируемость, как возможность не только количественного, но и качественного роста системы. Например, обеспечение перехода от локальных ,в том числе, файл-серверных данных к архитектуре клиент-сервер или тем более к многоуровневой N-tier схеме. Delphi создавался как продукт, в полной мере реализующий описанные тенденции, с архитектурой, открытой для расширения спектра поддерживаемых стандартов и подходов. Рассмотрим, насколько Delphi удовлетворяет выше перечисленным требованиям. Delphi использует язык 3-го поколения Object Pascal, обладающий полной реализаций основных признаков объектной ориентации (инкапсуляция, наследование, полиморфизм), поддержкой RTTI-RunTime Type Information и встроенной обработкой исключительных ситуаций (Exception handling). Компонентная архитектура Delphi является прямым развитием поддерживаемой объектной модели. Все компоненты являются объектными типами (классами), с возможностью неограниченного наследования. Компоненты Delphi поддерживают PME-модель (Property, Method, Events), позволяющую изменять поведение компонентов без необходимости создания новых классов. Компоненты Delphi 2.Delphi 2 Client/Server Suite включает систему контроля версий Intersolv PVCS, поддерживает работу со словарем данных (Data Dictionary) и Репозитарием объектов (Object Repository). Среда визуальной разработки Delphi позволяет единообразно работать как с предопределенными, так и с пользовательскими компонентами, которые разрабатываются на том же языке (Object Pascal), на котором создаются и конечные приложения. Borland Database Engine (BDE) обеспечивает единообразную работу с локальными данными (Paradox, dBase) и серверами БД (Oracle, Sybase, MS SQL Server, InterBase и т.д.), за счет применения навигационных методов доступа к серверным СУБД (двунаправленные курсоры, закладки и т.п.) и SQL - к локальным форматам (подмножество Local SQL). Компилятор Delphi является самым быстрым; имеет общий генератор кода с Borland C++ (Delphi 2 & BC++ 5). Компилятор Delphi (точнее, Object Pascal) является продолжением линии компиляторов Turbo Pascal / Borland Pascal. Открытые интерфейсы Delphi - Open Tools API - обеспечивают контроль над средой разработки "из вне" и доступ к информации о проекте.
Рисунок 7.1. Borland Database Engine

6. СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ И ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ
6.1. Определение ГО Гражданская оборона - постоянно действующий орган управления МЧС. Она предназначена для предупреждения возникновения и развития чрезвычайных ситуаций в мирное и в военное время, а также для ликвидации чрезвычайных ситуаций при их возникновении. Гражданская оборона объединяет: · городские, окружные и районные органы исполнительной власти и управления экономикой, коммунальным хозяйством; общественные организации, в компетенцию которых входят функции, связанные с безопасностью и защитой населения, предупреждением, реагированием и действиями ЧС; · организации(объекты), независимо от формы собственности и ведомственной принадлежности. · силы и средства указанных органов управления, организаций(объектов), используемые в целях координации их деятельности по предупреждению ЧС, защите населения, материальных и культурных ценностей, окружающей среды, ликвидации ЧС.
6.2. Основные задачи ГО 1. Создание и поддержание в готовности систем управления, сил и средств, чрезвычайных резервов финансовых и материальных ресурсов. 2. Организация наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды и потенциально опасных объектов, прогнозирование чрезвычайных ситуаций. 3. Разработка и осуществление мер направленных на защиту населения, повышение устойчивости функционирования отраслей экономики и городского хозяйства в чрезвычайных ситуациях. 4. Совершенствование и обеспечение функционирования системы подготовки органов управления, специалистов МЧС, обучение населения действиям в чрезвычайных ситуациях.
5. Оповещения населения о возникновении чрезвычайной ситуации и порядке действий в сложившейся обстановке. 6. Проведение работ по ликвидации чрезвычайных ситуаций, первоочередному жизнеобеспечению населения, в первую очередь пострадавшего.
6.3. Схема управления по делам ГО и ЧС
Рисунок 6.1. Схема управления по делам ГО и ЧС Из существующей схемы управления по делам ГО и ЧС видно, что данная организация разбита на 7 основных групп в которой есть свои отделы. Первоочередной задачей для каждого отдела является оценка складывающейся обстановки в возникшей ЧС. Соответственно каждому отделу нужна информация об объекте (наличие опасных веществ, наличие защитных сооружений, общая численность людей и т.д.) на котором возникла данная ЧС и информация о близлежащих объектах для возможной эвакуации людей или привлечения техники, различных формирований с других объектов. К примеру, отделу радиационной, химической и биологической защиты необходимы данные о количестве хранимых веществ на объекте; отделу технического обеспечения оснащенность ближайших объектов техникой и т.д. Данный проект позволяет вести необходимую информацию о объектах ГО и оценить в ЧС складывающеюся обстановку.
7. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ ОБЪЕКТОВ ГО.
7.1. Назначение и цели создания программного продукта Данное программное средство должно выполнять технологические функции в интересах системы предупреждения и ликвидации ЧС. Целью работы является создание одного из программных средств, обеспечивающего: · автоматизацию процесса подготовки к принятию решений при возникших ЧС; · регистрацию объектов экономики и составление списка характеристик объекта; · регистрацию наличия и численности: · техники; · защитных сооружений; · химически опасных веществ; · материально-технических средств; · формирований на объекте; · снижение расходов на подготовку и уточнения списков объектов; · учета готовности объекта к ЧС; · учета проведения занятий с обучающимися в УМЦ. · уменьшение времени на подготовку списков объектов экономики и списков обучающихся на УМЦ по различным критериям;
7.2. Решаемые задачи Ведение данных: · объектов экономики; · защитных сооружениях; · опасных веществах; · техники; · материально-технических средств; · формирований; · обучаемых на УМЦ; Формирование списков: · объектов экономики; · защитных сооружениях; · опасных веществах; · техники; · материально-технических средств; · формирований; · обучаемых на УМЦ; Составление статистической информации.
7.3. Определение необходимых таблиц базы данных Рассмотрев определенные выше задачи можно спроектировать основные таблицы базы данных. Для реализации данных задач потребуются следующие таблицы: 1. таблица объектов экономики; 2. таблица-словарь территориальной принадлежности объектов; 3. таблица-словарь степени опасности объектов; 4. таблица-словарь характера деятельности в опасный период; 5. таблица-словарь ведомственной принадлежности объектов; 6. таблица-словарь формы собственности объектов; 7. таблица-словарь рода деятельности объектов; 8. таблица-словарь гражданских должностей руководителей объектов; 9. таблица-словарь должностей по ГО начальников ГО объектов; 10.таблица опасных веществ на объектах; 11.таблица-словарь опасных веществ; 12.таблица защитных сооружений на объектах; 13.таблица-словарь защитных сооружений; 14.таблица технических средств на объектах; 15.таблица-словарь технических средств; 16.таблица формирований на объектах; 17.таблица-словарь формирований; 18.таблица-словарь степени готовности формирований; 19.таблица-словарь служб ГО; 20.таблица материально-технических средств на объектах; 21.таблица-словарь материально-технических средств; 22.таблица обучаемых на УМЦ; 23.таблица-словарь должностей обучаемых; 24.таблица-словарь категории обучаемых; 25.таблица тем обучения по категориям; 26.таблица-словарь тем обучения; 27.таблица пользователей программы; 28.таблица соответствия идентификаторов пользователей программы и базы данных Oracle; Этот список строился из следующей цепи рассуждений: Первая из основных задач приложения - регистрация объектов экономики. Очевидно, что для того, чтобы хранить эту информацию, понадобится таблица объектов экономики. Но даже после введения этой таблицы придется регистрировать одну и туже информацию, к примеру, о районе при вводе объектов одного и того же района. Чтобы избежать постоянного ввода названия района, к которому принадлежит объект необходимо создать дополнительную таблицу-словарь по районам (по территориальной принадлежности). По этой же причине созданы и другие таблицы-словари. Вторая из основных задач - это ввод дополнительной информации, к примеру, о хранимых материально-технических средствах на объекте. Все эти данные можно было бы хранить и в основной таблице, но тогда встает проблема в количестве резервирования столбцов в главной таблице под каждый вид средства. Можно было бы создать отдельную таблицу хранимых материально-технических средств на объекте для каждого отдела. Но это не удобно, так как нужно создавать столько таблиц, сколько отделов. Так же встает вопрос при хранении новых материально-технических средств при создании нового отдела(службы). Именно по этой причине создана отдельная таблица, в которой содержится информация о всех хранимых МТС с ссылкой на название отдела. Соответственно дополнение к таблице объектов экономики служат таблицы: · опасных веществ на объектах; · защитных сооружений на объектах; · технических средств на объектах; · формирований на объектах; · материально-технических средств на объектах; · обучаемых на УМЦ; В свою очередь каждая такая таблица имеет таблицу-словарь(и) на которую она ссылается. В данной базе данных предусмотрена защита информации, т.е. любые действия по изменению данных в таблицах фиксируются автоматически в соответствующих полях этой таблицы. Чтобы корректно отображать имена операторов(людей которые будут заниматься вводом и корректировкой информации) предусмотрена таблица пользователей программы, где хранится его уникальный номер в системе GOBASE и его имя. Так же существует дополнительная таблица соответствия идентификаторов пользователей программы и базы данных Oracle. Каждому идентификатору пользователя сопоставлен уникальный регистрационный номер пользователя в базе данных Oracle. Через уникальный регистрационный номер пользователя определяются его полномочия на работу с базой данных и его имя, которое отображается в соответствующих полях ввода и корректировки.
В основных таблицах предусмотрена дополнительная информация по тому кто и в какое время ввел данные в таблицу. Это поля: DATEADD Дата ввода информации
NAMEADD_ID Идентификатор пользователя, который ввел данные DATEINS Дата последней коррекции NAMEINS_ID Идентификатор пользователя, который изменил данные Для ввода дополнительной информации в основных таблицах предусмотрено поле PRIM. При проектировании таблиц важно уделять внимание нормализации базы данных.
7.4. Нормализация базы данных Процесс трансформации данных в реляционную форму называется нормализацией[9]. Говоря проще, нормализация - это удаление избыточных данных из каждой таблицы в базе данных. У нормализации двойная цель - удалить лишние копии данных и обеспечить максималь­ную гибкость как в структурах таблиц, так и в интерфейсных приложениях на случай возможных будущих изменений в базах данных. О нормализации таблиц в базе данных нужно заботится на раннем этапе проектирования приложения, так как при «живых» данных довольно трудно менять структуру базы. Иногда процесс нормализации порождает добавочные таблицы, которые были не включены в первона­чальный проект. Узнав об этом как можно раньше, не придется зря тратить силы на их разработку. Нормализация обычно подразделяется на пять форм или стадий— от первой нормальной формы по пятую нормальную форму. То есть просто пять установок реляционного критерия, который либо обнаруживает таблицу, либо нет. Каждая последующая стадия строится на предыдущей. Формально существует пять форм, но на практике, как правило, используется только первые три. Последние две считаются слишком специальными, чтобы их применять к обычным проектам баз данных.
7.4.1. Первая нормальная форма Для того чтобы таблица считалась нормализованной к первой нормальной форме, каждое из ее полей должно быть неделимым и не должно содержать никаких повторяющихся групп. Поле считается неделимым, если оно содержит только один элемент данных. Например, поле Address, которое содержит не только название улицы, но также и города, почтовый код, не является неделимым. Чтобы соответствовать первой нормальной форме, такие столбцы должны быть разбиты на несколько полей. Повторяющаяся группа — это поле, которое повторяется внутри определения записи с целью хранения нескольких значений для атрибута.
7.4.2. Вторая нормальная форма Для того чтобы привести таблицу ко второй нормальной форме, нужно, чтобы все не ключевые поля полностью зависели от первичного ключа таблицы и от каждого поля в первичном ключе, если последний состоит из нескольких полей. Это зна­чит, что каждое не ключевое поле должно уникально определяться первичным ключом и полями, его составляющими.
7.4.3. Третья нормальная форма Для того чтобы таблица была приведена к третьей нормальной форме, нужно, чтобы все не ключевые поля полностью зависели от первичного ключа таблицы и не зависели друг от друга. Таким образом, к квалификации второй нормальной формы добавляется требование независимости каждого не ключевого поля таблицы от других не ключевых полей.
7.4.4. Четвертая нормальная форма Четвертая нормальная форма запрещает хранить независимые элементы в одной и той же таблице, когда между этими элементами существуют взаимоотношения типа многие-ко-многим. Четвертая нормальная форма требует, чтобы запомнили такие элементы в отдельных таблицах и создали таблицу от­ношений для организации связей между таблицами, характеризующихся взаимоотношениями типа многие-ко-многим. Конечно же, поскольку два столбца находятся во взаимоотношении многие-ко-многим, то они уже не являются неза­висимыми, и тем самым уже нарушают третью нормальную форму. По этой причине четвертая нормальная форма рас­сматривается больше теоретически, т.к. частично она перекрывается третьей нормальной формой.
7.4.5. Пятая нормальная форма Пятая нормальная форма требует, чтобы вы имели возможность перестраивать свои данные в нормализованных таб­лицах, в которые они были переведены. Это значит, что если вы начинаете с ненормализованных таблиц, то у вас не должно быть препятствий к вырезке и вставке данных и после нормализации. Это осуществимые, если есть гарантия, что в процессе нормализации не будет потери данных. На практике идея сохранения всех элементов в базе данных в процессе нормализации воплощается чисто интуитивно. Ведь вряд ли будут слепо выбрасывать из таблиц элементы данных. Но тем не менее, пятая нормальная форма при­звана застраховать вас от такого несчастного случая.
7.5. Определение столбцов в таблицах Таблицы 7.1 OBECONOM Таблица объектов экономики Столбец Наименование Ключ OBJECT_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK OBJECTNO регистрационный номер объекта OBJECTNAME наименование объекта ADDRESS_IND почтовый индекс ADDRESS_CHAR адрес объекта WORKNUMBER количество работающих NRSM наибольшая работающая смена в мирное время NRSW наибольшая работающая смена в военное время DEPORTAMENT_ID ведомственная принадлежность FK PECULIAR_ID характер деятельности в особый период (FK) RISK_ID степень опасности FK REGION_ID территориальная принадлежность FK ACTIVITY_ID род деятельности FK PROPERTY_ID форма собственности FK GLAVOBJECT_ID подчиненность объекта FK DIRECTIONNAME Ф.И.О. руководителя объекта POST_ID занимаемая должность руководителя объекта FK DIRECTIONWTEL рабочий телефон руководителя объекта DIRECTIONHTEL домашний телефон руководителя объекта COMMANDGONAME Ф.И.О. начальника штаба ГО объекта POSTGO_ID должность начальника штаба ГО объекта FK COMMANDGOWTEL рабочий телефон начальника штаба ГО объекта COMMANDGOHTEL домашний телефон начальника ГО объекта ZAMNAME Ф.И.О. заместителя руководителя ZAMWTEL рабочий телефон заместителя руководителя ZAMHTEL домашний телефон заместителя руководителя P1NAME Ф.И.О. председателя КЧС P1WTEL рабочий телефон председателя КЧС P1HTEL домашний телефон КЧС P2NAME Ф.И.О. председателя ЭК P2WTEL рабочий телефон председателя ЭК P2HTEL домашний телефон ЭК P3NAME Ф.И.О. председателя ПУФ P3WTEL рабочий телефон председателя ПУФ P3HTEL домашний телефон ПУФ DUTYTEL телефон дежурного по объекту DUTY2TEL телефон секретаря FAXTEL факс MODEMTEL модем NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание DEPARTAMENT Таблица-словарь ведомств DEPARTAMENT_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK DEPARTAMENT_CHAR Наименование PECULIAR Таблица-словарь деятельностей в ОП PECULIAR_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK PECULIAR_CHAR Наименование деятельностей в ОП REGION Таблица-словарь районов REGION_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK REGION_CHAR Наименование районов RISK Таблица-словарь степени опасности объектов RISK_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK RISK_CHAR Наименование степени опасности объектов PROPERTY Таблица-словарь форм собственности PROPERTY_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK PROPERTY_CHAR Наименование форм собственности ACTIVITY Таблица-словарь рода деятельности объектов ACTIVITY_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK ACTIVITY_CHAR Наименование рода деятельности объектов POST Таблица-словарь гражданских должностей POST_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK POST_CHAR Наименование гражданских должностей POSTGO Таблица-словарь должностей по ГО POSTGO_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK POSTGO_CHAR Наименование должностей по ГО MATERIALOB таблица опасных веществ на объектах MATERIAL_ID ID - составной уникальный ключ (MATERIAL_ID, OBJECT_ID) [pk] FK OBJECT_ID ID - составной уникальный ключ (MATERIAL_ID, OBJECT_ID) [pk] FK MATERIALNUM количество NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание MATERIAL Таблица-словарь опасных веществ MATERIAL _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK MATERIAL _CHAR Наименование опасных веществ BUILDINGOB таблица защитных сооружений на объектах; BUILDING_ID ID - составной уникальный ключ (BUILDING _ID, OBJECT_ID) [pk] FK OBJECT_ID ID - составной уникальный ключ (BUILDING_ID,OBJECT_ID) [pk] FK BUILDINGNUM количество NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание BUILDIN Таблица-словарь защитных сооружений BUILDIN _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK BUILDIN _CHAR Наименование опасных веществ TEHNICAOB таблица техники на объектах; TEHNICA_ID ID - составной уникальный ключ (TEHNICA _ID, OBJECT_ID) [pk] FK OBJECT_ID ID - составной уникальный ключ (TEHNICA_ID,OBJECT_ID) [pk] FK TEHNICANUM количество NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание TEHNICA Таблица-словарь техники TEHNICA _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK TEHNICA _CHAR Наименование опасных веществ FORMIROVOB таблица формирований на объектах; FORMIROV_ID ID - составной уникальный ключ (FORMIROV _ID, OBJECT_ID) [pk] FK OBJECT_ID ID - составной уникальный ключ (FORMIROV_ID,OBJECT_ID) [pk] FK READY_ID готовность FK PEOPLENUM количество людей FORMIROVNUM количество формирований NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание FORMIROV Таблица-словарь формирований FORMIROV _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK FORMIROV_CHAR Наименование формирований READY Таблица-словарь готовности READY _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK READY_CHAR Наименование готовности MATTEHOB таблица МТС на объектах MATTEH_ID ID - составной уникальный ключ (MATTEH _ID, OBJECT_ID) [pk] FK OBJECT_ID ID - составной уникальный ключ (MATTEH_ID,OBJECT_ID) [pk] FK MATTEH NUM количество NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание MATTEH Таблица-словарь МТС MATTEH _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK MATTEH_CHAR Наименование МТС SERVIS_ID Служба(отдел) FK SERVIS Таблица-словарь служб SERVIS _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK SERVIS _CHAR Наименование службы STUDY таблица обучаемых на УМЦ STUDY_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK OBJECT_ID объект экономики FK CATEGORY_ID категория обучаемого FK NAME Ф.И.О. обучаемого SPOST_ID занимаемая должность FK WORKTEL рабочий телефон LASTDATE дата прошлого обучения NEXTDATE дата следующего обучения NAMEADD_ID владелиц FK DATEADD дата ввода NAMEINS_ID корректировщик FK DATEINS дата последней коррекции PRIM примечание SPOST Таблица-словарь должностей обучаемых SPOST _ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK SPOST _CHAR Наименование должностей обучаемых CATEGORY Таблица-словарь категорий обучаемых CATEGORY_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK CATEGORY_CHAR Наименование обучаемых CATEGORY_TYPE Тип категории CATTEMA Таблица категорированых тем TEMA_ID ID - составной уникальный ключ (TEMA_ID, CATEGORY_ID) [pk] FK CATEGORY_ID ID - составной уникальный ключ (TEMA_ID, CATEGORY_ID) [pk] FK CATTEMANUM количество часов PRIM примечание TEMA Таблица-словарь тем обучения TEMA_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK TEMA_CHAR Наименование темы GOBASEUSER таблица пользователей программы GOBASEUSER_ID ID - уникальный ключ строки в таблице PK NAME Имя пользователя ORAUSER таблица соответствия идентификаторов пользователей программы и базы данных Oracle ORAUSER_ID UID - идентификатор базы данных Oracle PK GOBASEUSER_ID идентификаторов пользователей программы FK Первичный ключ(PK) - это поле или поля таблицы, которые используются как идентификатор элемента. Подобно идентификатору, значение первичного ключа таблицы всегда уникально для каждой записи. Поля, составляющие первичный ключ, используются также для построения индекса, предназначенного для быстрого доступа к ее строкам.
Внешний ключ(FK) — это поле или поля таблицы, которые, не будучи употребленными в качестве идентификатора, часто используются при объединении с другими таблицами. В таблице объектов, например, поле номера района служит в качестве внешнего ключа. Поле номера района не уникально определяет конкретные записи объектов - для одного района может быть несколько объектов. Таблицы 7.2 OBECONOM Таблица объектов экономики Столбец Тип данных
размер OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 OBJECTNO NUMBER NOT NULL
7 OBJECTNAME VARCHAR2 NULL
100 ADDRESS_IND CHAR NULL
6 ADDRESS_CHAR VARCHAR2 NULL
150 WORKNUMBER NUMBER NULL
7 NRSM NUMBER NULL
7 NRSW NUMBER NULL
7 DEPORTAMENT_ID NUMBER NOT NULL
7 PECULIAR_ID NUMBER NOT NULL
7 RISK_ID NUMBER NOT NULL
7 REGION_ID NUMBER NOT NULL
7 ACTIVITY_ID NUMBER NOT NULL
7 PROPERTY_ID NUMBER NOT NULL
7 GLAVOBJECT_ID NUMBER NOT NULL
7 DIRECTIONNAME VARCHAR2 NULL
50 POST_ID NUMBER NOT NULL
7 DIRECTIONWTEL CHAR NULL
7 DIRECTIONHTEL CHAR NULL
7 COMMANDGONAME VARCHAR2 NULL
50 POSTGO_ID NUMBER NOT NULL
7 COMMANDGOWTEL CHAR NULL
7 COMMANDGOHTEL CHAR NULL
7 ZAMNAME VARCHAR2 NULL
50 ZAMWTEL CHAR NULL
7 ZAMHTEL CHAR NULL
7 P1NAME VARCHAR2 NULL
50 P1WTEL CHAR NULL
7 P1HTEL CHAR NULL
7 P2NAME VARCHAR2 NULL
50 P2WTEL CHAR NULL
7 P2HTEL CHAR NULL
7 P3NAME VARCHAR2 NULL
50 P3WTEL CHAR NULL
7 P3HTEL CHAR NULL
7 DUTYTEL CHAR NULL
7 DUTY2TEL CHAR NULL
7 FAXTEL CHAR NULL
7 MODEMTEL CHAR NULL
7 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
200 DEPARTAMENT Таблица-словарь ведомств DEPARTAMENT_ID NUMBER NOT NULL
7 DEPARTAMENT_CHAR VARCHAR2 NULL
50 PECULIAR Таблица-словарь деятельностей в ОП PECULIAR_ID NUMBER NOT NULL
7 PECULIAR_CHAR VARCHAR2 NULL
50 REGION Таблица-словарь районов REGION_ID NUMBER NOT NULL
7 REGION_CHAR VARCHAR2 NULL
50 RISK Таблица-словарь степени опасности объектов RISK_ID NUMBER NOT NULL
7 RISK_CHAR VARCHAR2 NULL
50 PROPERTY Таблица-словарь форм собственности PROPERTY_ID NUMBER NOT NULL
7 PROPERTY_CHAR VARCHAR2 NULL
50 ACTIVITY Таблица-словарь рода деятельности объектов ACTIVITY_ID NUMBER NOT NULL
7 ACTIVITY_CHAR VARCHAR2 NULL
50 POST Таблица-словарь гражданских должностей POST_ID NUMBER NOT NULL
7 POST_CHAR VARCHAR2 NULL
50 POSTGO Таблица-словарь должностей по ГО POSTGO_ID NUMBER NOT NULL
7 POSTGO_CHAR VARCHAR2 NULL
50 MATERIALOB Таблица опасных веществ на объектах MATERIAL_ID NUMBER NOT NULL
7 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 MATERIALNUM NUMBER NULL
9 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
100 MATERIAL Таблица-словарь опасных веществ MATERIAL _ID NUMBER NOT NULL
7 MATERIAL _CHAR VARCHAR2 NULL
50 BUILDINGOB Таблица защитных сооружений на объектах BUILDING_ID NUMBER NOT NULL
7 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 BUILDINGNUM NUMBER NULL
9 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
100 BUILDIN Таблица-словарь защитных сооружений BUILDIN _ID NUMBER NOT NULL
7 BUILDIN _CHAR VARCHAR2 NULL
50 TEHNICAOB Таблица техники на объектах TEHNICA_ID NUMBER NOT NULL
7 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 TEHNICANUM NUMBER NULL
9 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
100 TEHNICA Таблица-словарь техники TEHNICA _ID NUMBER NOT NULL
7 TEHNICA _CHAR VARCHAR2 NULL
50 FORMIROVOB Таблица формирований на объектах FORMIROV_ID NUMBER NOT NULL
7 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 READY_ID NUMBER NOT NULL
7 PEOPLENUM NUMBER NULL
9 FORMIROVNUM NUMBER NOT NULL
9 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
100 FORMIROV Таблица-словарь формирований FORMIROV _ID NUMBER NOT NULL
7 FORMIROV _CHAR VARCHAR2 NULL
50 READY Таблица-словарь готовности READY _ID NUMBER NOT NULL
7 READY_CHAR VARCHAR2 NULL
50 MATTEHOB Таблица МТС на объектах MATTEH_ID NUMBER NOT NULL
7 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 MATTEH NUM NUMBER NULL
9 NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
100 MATTEH Таблица-словарь МТС MATTEH _ID NUMBER NOT NULL
7 MATTEH_CHAR VARCHAR2 NULL
50 SERVIS_ID NUMBER NOT NULL
7 SERVIS Таблица-словарь служб SERVIS _ID NUMBER NOT NULL
7 SERVIS _CHAR VARCHAR2 NULL
50 STUDY Таблица обучаемых на УМЦ STUDY_ID NUMBER NOT NULL
9 OBJECT_ID NUMBER NOT NULL
9 CATEGORY_ID NUMBER NOT NULL
7 NAME VARCHAR2 NULL
50 SPOST_ID NUMBER NOT NULL
7 WORKTEL CHAR NULL
7 LASTDATE DATE NULL
- NEXTDATE DATE NULL
- NAMEADD_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEADD DATE NOT NULL
- NAMEINS_ID NUMBER NOT NULL
7 DATEINS DATE NOT NULL
- PRIM VARCHAR2 NULL
200 SPOST Таблица-словарь должностей обучаемых SPOST _ID NUMBER NOT NULL
7 SPOST _CHAR VARCHAR2 NULL
50 CATEGORY Таблица-словарь категорий обучаемых CATEGORY_ID NUMBER NOT NULL
7 CATEGORY_CHAR VARCHAR2 NULL
50 CATEGORY_TYPE NUMBER NULL
1 CATTEMA Таблица категорированых тем TEMA_ID NUMBER NOT NULL
7 CATEGORY_ID NUMBER NOT NULL
7 CATTEMANUM NUMBER NULL
9 PRIM VARCHAR2 NULL
100 TEMA Таблица-словарь тем обучения TEMA_ID NUMBER NOT NULL
7 TEMA_CHAR VARCHAR2 NULL
50 GOBASEUSER Таблица пользователей программы GOBASEUSER_ID NUMBER NOT NULL
7 NAME VARCHAR2 NULL
50 ORAUSER Таблица соответствия идентификаторов пользователей программы и базы данных Oracle ORAUSER_ID INTEGER NOT NULL GOBASEUSER_ID NUMBER NOT NULL
7 NOT NULL - должно иметь значение Рисунок 7.2. Диаграмма потоков данных (взаимосвязь таблиц)
7.6. Создание SQL сценария После того как таблицы созданы и определена их связь необходимо составить SQL сценарий для создания базы данных.

7.6.1. Создание базы данных Перед созданием базы данных ее необходимо спроектировать. Этап проектирования базы данных включает в себя планирование огра­ничений файлов и включение файлов а новую базу данных. Этап создания состоит в выполнении этого плана с помощью команды SQL CREATE DATABASE и некоторых сценариев. Основные задачи включают в себя следующее: · Определение соответствующих значений в команде CREATE DATABASE. для параметров ограничений файлов. · Планирование размера и расположения файлов начальных данных табличной области SYSTEM новой базы данных. · Планирование для новой базы данных размера и расположения групп и членов журнала транзакций. · Определение набора символов для хранения информации базы данных. · Создание файла параметров инициализации и спецификации имен управляющих файлов базы данных. Сценарий с файлами инициализации базы данных приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 3.
7.6.2. Создание таблиц Таблицы создаются с помощью оператора SQL CREATE TABLE. Фрагмент из ПРИЛОЖЕНИЯ 4: CREATE TABLE ACTIVITY ( ACTIVITY_ID NUMBER(7) NOT NULL, ACTIVITY_CHAR VARCHAR2(50) NULL ); Полный сценарий приведен в ПРИЛОЖЕНИИ 4.
7.6.3. Создание индексов Индексы облегчают поиск и сортировку данных. Индексы создаются с помощью оператора SQL CREATE INDEX. Фрагмент из ПРИЛОЖЕНИЯ 4: CREATE UNIQUE INDEX IPKACTIVITY ON ACTIVITY ( ACTIVITY_ID ASC );
7.6.4. Определение первичных ключей Добавление определения первичного ключа к существующей таблице: ALTER TABLE ACTIVITY ADD ( PRIMARY KEY (ACTIVITY_ID) ) ; Полный сценарий приведен в ПРИЛОЖЕНИИ 4.
7.6.5. Определение вторичных ключей Добавление определения вторичного ключа к существующей таблице: ALTER TABLE OBECONOM ADD ( FOREIGN KEY (ACTIVITY_ID) REFERENCES ACTIVITY ) ; Полный сценарий приведен в ПРИЛОЖЕНИИ 4.
7.6.6. Создание триггеров Триггер - это скомпилированная программа SQL, которая выполняется, когда в таблице происходит данное событие. С триггером, как правило, связываются три самых распространенных события: вставка, удаление и обновление строки. CREATE TRIGGER IU_STUDY BEFORE INSERT OR UPDATE ON GO.STUDY FOR EACH ROW BEGIN IF INSERTING THEN SELECT GOBASEUSER_ID INTO :NEW.NAMEADD_ID FROM GO.ORAUSER WHERE ORAUSER_ID=UID; :NEW.DATEADD := SYSDATE; END IF; SELECT GOBASEUSER_ID INTO :NEW.NAMEINS_ID FROM GO.ORAUSER WHERE ORAUSER_ID=UID; :NEW.DATEINS := SYSDATE; END; Полный сценарий приведен в ПРИЛОЖЕНИИ 4. В частности в данной программе с помощью триггеров выполняется автоматическая регистрация вводимых данных (кто вел, когда).
7.6.7. Создание последовательностей С помощью последовательностей генерируются уникальные целые числа. Последовательные номера используются для автоматической генерации основных ключей. CREATE SEQUENCE S_STUDY Полный сценарий приведен в ПРИЛОЖЕНИИ 4.
7.7.Выбор типа создаваемого приложения Существует два варианта - системы обработки транзакций и системы поддержки решений. Как правило, системы под­держки решений используются управленческим персоналом компаний для обзора некоторой части данных, а системы об­работки транзакций отвечают за ввод и обработку этих данных. Таким образом, приложениям поддержки решений необ­ходим уровень доступа к данным только в режиме чтения, а системы обработки транзакций должны иметь возможность как читать, так и записывать данные. Это фундаментальное различие между двумя типами приложений лежит в основе выбора типа приложения. Система GOBASE - это приложение обработки транзакций. Поскольку пользователи должны иметь возмож­ность добавлять, изменять и удалять данные, данная система выпадает из разряда приложений поддержки решений. Но, с другой стороны, некоторая информация, полученная с помощью этого приложения, по всей видимости, будет использо­ваться при принятии решений, т.е. данная система - это в некотором роде гибрид. Однако основное направление ее как приложе­ние - это обработка транзакций.
7.8. Соглашение о название компонентов в программе GOBASE Соглашение о название компонентов Таблица 7.3 Компонент Аббревиатура Компонент Аббревиатура AutoObject ao QRDBText qt BatchMove bm QRDetailLink qd Bevel be QRGroup qg BiGauge bg QRLabel ql BiPict bp QRMemo qm Biswitch bs QRPreview qp BitBtn bb QRShape qh Button bu QRSysData qs Calendar ca Query qu ChartFX ch QuickReport qr CheckBox ck RadioButton rb ColorDialog c_ RadioGroup rg ColorGrid сg ReplaceDialog r_ ComboBox cb Report rp Database db RichEdit re DataModule, DBMemo dm SaveDialog s_ DataSource ds ScrollBar sa DBCheckBox dk ScrollBox sx DBComboBox dc Session se DBEdit de SpeedButton sb DBGrid gr SpinButton su DBImage di SpinEdit sd DBListBox di StatusBar st DBLookupComboBox, DBLookupCombo lc FindDialog n_ DBLookupListBox, DBLookupList ll Font Dialog f_ DBNavigator na Form fm DBRadioGroup dg Gauge ga DBText te Graphics Server gs DdeClientConv cc GroupBox gs DdeCI lent Item ci Header he DdeServerConv sc HeaderControi hc DdeServerItem si HotKey hk DirectoryListBox dy IBEventAierter ie DirectoryOutline do Image im DrawGrid dr Image List il DriveCoitiboBox rc Label la Edit ed ListBox lb FileListBox fl ListView lv FilterComboBox fc MainMenu mm MaskEdit md StoredProc sp MediaPlayer mp StringGrid sg Memo me TabbedNotebook tn Notebook nb TabControi tc OleContainer ol Table ta OpenDialog od TabSet ts OutLine ou Thread th PageControl pc Timer ti PaintBox pb TrackBar tb Panel pa TreeView tv PopupMenu pu UpdateSQL us PrintDialog p_ UpDown ud PrinterSetupDialog i_ VCFirstImpression vf ProgressBar pr VCFormulaOne vo QRBand qb VCSpeller vs QRDBCalc qc Имена типов в программе начинаются с большой буквы T. Пример: TBaseForm В имена констант используются только прописные буквы. Пример: DEFSQL
7.9. Структура главного меню Структура главного меню определяет характер работы приложения и дает основные понятия по работе программы.
Главное меню программы состоит из пяти основных пунктов: «Файлы», «Таблицы», «Отчеты» и «Помощь». (Рис. 7.3.)
Рисунок 7.3. Главное меню программы Главное меню содержит пять кнопок быстрого запуска: · Объекты экономики (вызов формы ввода объектов экономики); · Обучаемые на УМЦ (вызов формы ввода обучаеых на УМЦ); · Отчеты (вызов формы отчетов, дерева отчетов); · Справка (вызов справки о программе); В нижней части главного меню располагается информация: · о текущем пользователе; · о текущей версии программы.
7.9.1. Меню «Файлы» Меню файлы состоит из подменю: установка принтера и выход. Подменю установка принтера предназначена для вызова стандартной формы выбора принтера (Рис. 7.4.).
Рисунок 7.4. Форма установки принтера Подменю выход вызывает процедуры освобождения памяти занимаемой программы, закрытие файлов и выход из программы.
7.9.2. Меню «Таблицы» Меню «Таблицы» предназначена для доступа к любой таблице базы данных. Данное меню состоит из следующих подменю: · Объекты экономики (вызов подменю) · Объекты экономики (вызов формы объектов экономики); · Районы (вызов формы районов); · Рода деятельности (вызов формы рода деятельности); · Форма собственности (вызов формы собственности); · Деятельность в ОП ( вызов формы по таблице-словарю деятельности в особый период); · Ведомства (вызов формы ведомства); · Степень опасности (вызов формы степени опасности); · Должность руководителя (вызов формы возможных должностей руководителей на объекте); · Должности по ГО (вызов формы возможных должностей руководителей штабов ГО на объекте); · Обучаемые на УМЦ (вызов подменю) · Обучаемые на УМЦ (вызов формы ввода обучаемых на УМЦ); · Категории обучаемых (вызов категории обучаемых на УМЦ); · Гражданские должности (вызов формы возможных гражданских должностей). · Темы (вызов подменю) · Категорированные темы (вызов формы категорированных тем обучения на УМЦ); · Темы (вызов формы тем обучения); · Формирования; · Степени готовности (степени готовности формирований); · Защитные сооружения; · Опасные вещества; · Техника; · Службы (службы ГО); · МТС (вызов формы материально-технического обеспечения); · Пользователи; (вызов формы ввода пользователей программы. Только для администратора доступен этот пункт).
7.9.3. Меню «Отчеты» Данное меню вызывает форму дерева отчетов программы. Более подробно в пункте 7.13.3.
7.9.4. Меню «Помощь» Данное меню вызывает гипертекст документации пользователя программы.
7.10. Проектирование иерархий форм и отчетов Наметив, какие формы и отчеты необходимы приложению, можно разработать отдельную иерархию форм и отчетов, чтобы воспользоваться преимуществами средств поддержки наследственности визуальных форм Delphi. Дру­гими словами, необходимо организовать формы и отчеты в общие классы, которые строятся друг на друге. Например, следует оп­ределить для приложения форму верхнего уровня, из которой будут происходить все другие формы. Если позже возникнет необходимость изменять атрибут всех форм приложения, то вносить изменения придется только в од­ном месте.
7.11. Иерархия форм программы В программе используется более 28 форм для работы с таблицами базы данных и 7 вспомогательных форм для работы с печатью, помощью и отчетами. В виду такого количества форм необходимо составить иерархию форм (Рис 7.5.) для облегчения программирования и уменьшения требовательности к ресурсам ОС и аппаратным ресурсам.
Рисунок 7.5. Иерархия форм Формы сетки 1-4 используются для таблиц-справочников.
7.12. Основные органы управления форм программы GOBase В каждой форме ввода присутствуют: 1. Навигатор по базе данных, который представляет собой десять кнопок (Рис 7.6) : «Первая строка в таблице», «Предыдущая строка», «Следующая строка», «Последняя строка в таблице», «Вставка», «Удаление», «Редактирование», «Ввод», «Отмена», «Перечитать данные из таблицы»; 2. Кнопка выхода из формы с сохранением данных (OK); 3. Кнопка выхода из формы без сохранения данных (Cancel); 4. Кнопка минимизации окна; 5. Кнопка максимизации окна; 6. Кнопка закрытия окна (аналогична Cancel); 7. Выпадающий список (список строк другой таблицы) 8. Кнопка с темя точками - вызов формы редактирования таблицы, которая подключена к выпадающему списку.
Рисунок 7.6. Форма ввода формирований на текущем объекте Любая форма ввода данных в основные таблицы содержит дополнительную информацию о пользователе, который ввел и редактировал данную запись в текущей таблице. Благодаря иерархической структуре программы в каждой форме ввода присутствуют одинаковые элементы вывода информации, что позволяет обычному пользователю понять принцип работы программы за считанные минуты.
7.13. Основные формы программы Ввиду большего количества форм в программе в данном разделе будут приведены только основные формы программы, которые позволят понять логику ее работы.
7.13.1. Форма ввода объектов экономики Форма ввода объектов экономики (Рис 7.7) позволяет производить вставку, редактирование и удаление информации по текущему объекту. Комбинированные списки позволяют просматривать и вставлять значения из таблиц-словарей. Кнопки с тремя точками вызывают соответствующие формы редактирования таблиц-словарей. Кнопки: «Формирования», «Защитные сооружения» и т.д, находящиеся в нижней части меню позволяют вывести дополнительную информацию по текущему объекту. Контрольный элемент «Головной объект» позволяет (в отключенном состоянии) выбрать головной объект из выпадающего списка головных объектов.
Рисунок 7.7. Форма ввода объектов экономики В качестве примера дополнительной информации по объекту (на рис 7.6 смотри выше) показана форма ввода формирований на текущем объекте. Аналогично построена форма ввода защитных сооружений, техники, химических веществ. Кнопка «Материалы» выводит форму по выбору интересующей службы, далее после выбора службы вызывается форма ввода материально-технических средств данной службы на данном объекте (Рис 7.8).

Рисунок 7.8. Материально-технические средства на объекте
Кнопка «Обучаемые» выводит форму о обучаемых в УМЦ на текущем объекте.
7.13.2. Форма ввода учащихся в УМЦ
Данная форма ведет таблицу обучаемых на УМЦ (Рис 7.9). Поля «прошлая дата обучения» и «следующая дата обучения» связаны интервалом в три года, т.е. если поле «следующая дата» пустое, а в поле «прошлая дата обучения» вводится новое число, то происходит автоматическая корректировка поля «следующая дата». Для удобства ввода даты создана форма «Выбор даты» (Рис7.10). Правые верхние кнопки отвечают за выбор месяца, а левые верхние кнопки отвечают за выбор года.
Рисунок 7.9. Обучаемые на УМЦ
В форме выбора категории обучаемых существует возможность ввода тем обучения для данной категории с указанием времени обучения. Категории обучаемых подразделяются на две группы: командиры формирований и другие, соответственно в главной форме по вводу обучаемых есть флажок «признак категории».

Рисунок 7.10 Выбор даты
7.13.3. Форма отчетов (управления) Одна из самых главных форм - эта форма отчетов, которая позволяет выбрать любые данные, практически по любым критериям, из базы данных. (Рис 7.11).
Рисунок 7.11. Форма отчетов программы Данная форма состоит из двух основных элементов: дерева отчетов и сетки вывода запроса. Для удобства поиска данных предусмотрен выпадающий список «Поле» который ограничивает запрос выбранным параметром. Так же предусмотрена сортировка по любым полям таблицы. Данные два поля позволяют создавать с помощью одного запроса комбинацию запросов по выбранным критериям. В виду того, что не всегда можно предугадать нужные запросы пользователя в форме «отчеты» можно вызвать редактор SQL запроса, который позволяет ввести любой запрос в буфер SQL (в буфер можно ввести файл c готовым SQL , так же набранный SQL из буфера можно сохранить в файл) . Алгоритм работы с формой отчетов представлен соответствующих четырех плакатах. В случае если SQL запрос содержит выборку в каком-либо временном промежутке, то автоматически подключаются второстепенные органы управления по работе с датами (Рис 7.12)
Рисунок 7.12. Форма отчетов программы (работа с запросами содержащими даты). Одна из особенностей этой формы: если запрос связан с объектами, то двойной щелчок по сетке приводи полную информацию о текущем объекте. Такая же особенность и с обучающимся на УМЦ. Кнопка «Excel» позволяет вызвать форму экспорта данных в Excel. На рисунке 7.13. показан экспорт данных в Excel.
7.14. Экспорт в Excel Существует множество способов и программ, которые позволяют создавать отчетные документы. Но, как правило, отчеты полученные стандартными способами или специальными программами не позволяют гибко менять структуру отчета , а тем более редактировать его. При решении проблемы с отчетными документами был выбран стандартный табличный - процессор Excel, как наиболее гибкая программа для работы с отчетными документами. Excel не имеет никаких стандартных функций для взаимодействия Delphi-приложениями. Единственная возможность к доступу ячейкам Excel и к его командам это использование DDE Windows.
Рисунок 7.13 Экспорт отчета в Excel Динамический обмен данными (DDE) обеспечивает коммуникационную основу для программ Windows, которая позволяет открыть диалог между приложениями клиента и сервера. Диалог DDE - это связь между взаимодей­ствующими программами, которая инициируется, а затем закрывается. Для того чтобы DDE-диалог мог происходить, обе программы должны быть запущены. Программа, которая инициирует диалог и получает содействие другой программы, называется клиентом. Программа, которая обеспечивает содействие клиенту, называется сервером. DDE-взаимодействие имеет темы (Topics), или категории, которые полностью зависят от приложения. Наиболее распространенный пример темы это имя файла. Другие темы могут включать понятие system, которое используют приложения Microsoft, когда нужно запросить через DDE информацию относительно того, какие форматы Clipbord поддерживаются. В данном случае Topic используется для доступа к листу Excel. Данные, которые во время диалога перемещаются туда и обратно, называются элементом (item). В данном случае элемент является спецификация рядов/колонок диапазона листа Excel. Примечание: Из руководства по пользованию DDE: К сожалению, нет никакой систематической возможности найти, какие темы поддерживает приложение. Ваше приложение должно знать заранее, какие темы поддерживает приложение-сервер. Исходя из прочитанной литературы в электронных сетях были установлены основные команды по работе с Excel: FORMAT(«строка», «rc») - вывод строки в ячейку. READY – готовность Excel. А так же благодаря исследовательским работам в этом направлении удалось вывести алгоритм поиска Excel. (поиск происходит по реестру Windows). Алгоритм вывода данных в Excel представлен на плакатах 1-2
7.15. Требования к аппаратуре и программным средствам 1. IBM PC XT/AT совместимый компьютер; 2. Windows 95 или Windows NT любой версии; 3. 5000Kb свободного пространства на диске; 4. Не менее 8 Mb оперативной памяти 5. При использовании отчетов необходим Microsoft Excel 6. База данных Oracle v7.2 или выше
7.16. Установка программы Программа установки находится на первой установочной дискете (всего три диска формата 1.44). Запустите с установочной дискеты программу SETUP.EXE и укажите тип установки (Полная, выборочная или минимальная); укажите путь для установки программы, далее программа установки автоматически установит программу. Для корректной работы программы должна быть установлена ЛВС со стандартным IPX или IP протоколом и с сервер базы данных Oracle не ниже 7.2 версии.
8. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
8.1. Введение Для наиболее эффективной работы штаба по делам ГО и ЧС необходимо иметь программу (базу данных), содержащую информацию об объектах экономики округа или города, для возможности оперативного реагирования в случаи возникающих чрезвычайных ситуаций. Для оценки возможной чрезвычайной ситуации офицеры управления и другие ответственные лица должны постоянно иметь свежую и достоверную информацию об объекте, на котором может произойти ЧС. Возникает необходимость организации управления и создания базы данных таким образом, чтобы обеспечить быстроту и надежность получения различных данных для наиболее четко слаженной работы штаба.
Предъявляемые современными условиями требования к системам управления могут быть удовлетворены лишь при помощи современных средств автоматизации управления. Опыт показывает, что в наше время для решения этих задач не обойтись без помощи компьютерной техники, позволяющей в наиболее удобной форме хранить и представлять пользователям интересующую их служебную информацию.
Для наиболее слаженной работы различных служб штаба данные удобно держать централизованно на главном компьютере и иметь к ним доступ с других компьютеров (через сеть) с помощью программы по управлению базой данных. Локальные вычислительные сети, позволяют осуществлять связь между различными пользователями этой сети, находящимися на некотором расстоянии друг от друга (обычно, в разных помещениях одного здания). Однако такие базы данных требуют для своей работы соответствующего программного обеспечения, которое могло бы позволять вводить, выводить, искать, а так же производить обработку этих данных. Кроме того, к такому программному обеспечению предъявляются такие требования как удобство доступа к необходимой информации, простота в обращении и защита от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, а также, защита от порчи различного рода программными вирусами. Настоящая работа как раз и представляет собой подобное программное обеспечение по управлению работой базы данных и отвечает основным требованиям, предъявляемым к такого рода программным продуктам. Исходя из вышесказанного, предлагается создать данную программу и перевести все данные на компьютер.
8.2. Описание программы Данное программное средство выполняет функции в интересах системы оповещения при ЧС. Данная программа обеспечивает: 1). автоматизацию процесса подготовки к принятию решений при возникших ЧС; 2). регистрацию объектов экономики и составление списка характеристик объекта; 3). снижение расходов на подготовку и уточнения списков объектов; 4). учета готовности объекта к ЧС; 5). учета проведения занятий с обучающимися в УМЦ округа. 6). уменьшение времени на подготовку списков объектов экономики и списков, обучающихся на УМЦ; 7). контроль однократности учета объектов и обучающихся; В состав программы входит: 1). задача первоначального ввода информации об объектах экономики; 2). задача первоначального ввода информации об обучаемых на УМЦ; 3). задача формирования и печати списков объектов экономики; 4). задача формирования и печати списков, обучаемых на УМЦ;
8.3. Последовательность выполнения работ Для планирования разработки применим сетевой метод, для чего составим перечень событий и работ с учетом нормативных документов НИР. Перечень событий и работ приводится в таблице (8.1). Результаты расчета параметров сетевого графика сведены в таблицу (8.2). Сетевой график показан на (рис. 8.1). По вышеизложенной методике проведено планирование разработки. Задача, решаемая в дипломном проекте, поставленная перед научной группой из трех человек, должна быть выполнена в течение 2 месяцев (44 дня). Путь, имеющий максимальную продолжительность, равную 42 дням, является критическим. Это путь: 0-1-2-3-4-8-9-10-13-14-15-17-18-19-21-22-23. Для правильного выполнения сетевого графика должно выполняться следующее условие : вероятность совершения события в заданный срок Р (Ткр Из анализа сетевого графика и из таблицы значений параметров сетевого графика видно, что Ткр
Таблица 8.1. Перечень событий и работ

№
события
Содержание события
код
работы
Содержание работы
0
1

2

3

4

5
6

7
8

9

10




11

12

13

14


15

16

17

18



19
20
21
22
23 Получено задание на разработку Утверждено задание Обобщенный анализ проведен Техническое предложение утверждено База данных и язык программирования выбраны База данных установлена Физическая база данных настроена Связь базы данных с Delphi установлена SQL запросы и таблицы баз данных спроектированы Взаимосвязь между таблицами установлена Алгоритм вывода форм и отчетов и взаимодействия составлены Программа форм и документация по программе составлены Программа отчетов и документация по программе составлены Управляющая программа с документацией составлена Модули программы объединены Программа форм отлажена, документация скорректирована Программа отчетов отлажена, документация скорректирована Управляющая программа отлажена, документация скорректирована Главная программа отлажена Программа установки написана Документация составлена Тестирование проведено Корректировка проведена Работа завершена
0-1
1-2

2-3

3-4

4-5
4-8
5-6
6-7

8-9

9-10

10-11

10-12

10-13




13-14

14-15
14-16
14-17



17-18

18-19

18-20

18-21


21-22

22-23 Согласование и утверждение задания Сбор информации по теме исследования (изучение литературы и исходных данных) Составление и согласование технического предложения Выбор базы данных и языка программирования Установка базы данных Разработка таблиц базы данных и SQL запросов Настройка физической базы данных Установка связи базы данных с Delphi Установка взаимосвязи между таблицами (индексы, ограничения, триггеры) Разработка алгоритма вывода форм и отчетов и взаимодействия форм и отчетов Разработка программы форм и составление документации Разработка программы отчетов и составление документации Разработка управляющей программы и составление документации Объединение модулей программ в единый блок Отладка программы форм Отладка программы отчетов Отладка управляющей программы Отладка всей главной программы Написание программы установки и составление документации к ней Составление руководства пользователя и другой программной документации Тестирование и составление отчета по тестированию Корректировка документации и программы Компоновка программы и тиражирование Таблица 8.2. Результаты расчета параметров сетевого графика
Код работы
tож
Ранний срок
Поздний срок
Резервы времени
рабоч.
Начала работы
Tрнij
окончания работы
Tроij
начала работы
Tпнij
окончания работы
Tпоij
полный
Rпij
свободный Rсij
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
4-8
5-6
6-7
8-9
9-10
10-11
10-12
10-13
13-14
14-15
14-16
14-17
17-18
18-19
18-20
18-21
21-22
22-23
4
3
2
1
1
5
1
2
1
2
6
5
7
5
4
2
3
2
3
2
1
2
1
0
4
7
9
10
10
11
12
15
16
18
18
18
25
30
30
30
34
36
36
36
39
41
4
7
9
10
11
15
12
14
16
18
24
23
25
30
34
32
33
36
39
38
37
41
42
0
4
7
9
11
10
12
13
15
16
19
20
18
25
30
32
31
34
36
37
38
39
41
4
7
9
10
12
15
13
15
16
18
25
25
25
30
34
34
34
36
39
39
39
41
41
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1
2
0
0
0
2
1
0
0
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
2
0
0
0
2
1
0
0
1
2
0
0 Рисунок 8.1.
8.4. Оценка издержек на разработку программы. Подобный программный продукт может быть реализован в единичном экземпляре либо тиражирован и реализован некоторому числу спец. заказчиков. Обычно принято проводить расчет экономической эффективности использования разработки для ее потребителя. Важным фактором, влияющим на процесс формирования цены, является конкуренция на рынке, необходимость учета которой совершенно очевидна. В целях повышения конкурентоспособности продукта может возникнуть необходимость снижения его цены на рынке. Важно заметить, однако, что целям повышения конкурентоспособности служит не только снижение цены, но, также, и качество товара и его выгодные отличительные признаки по сравнению с аналогичным товаром конкурентов. Наиболее важным моментом для разработчика, с экономической точки зрения, является процесс формирования цены. Очевидно, что программные продукты представляют собой весьма специфичный товар с множеством присущих им особенностей. Многие их особенности проявляются и в методах расчетов цены на них. На разработку программного продукта средней сложности обычно требуются весьма незначительные средства. Однако, при этом она может дать экономический эффект, значительно превышающий эффект от использования достаточно дорогостоящих систем. Следует подчеркнуть, что у программных продуктов практически отсутствует процесс физического старения и износа. Для них основные затраты приходятся на разработку образца, тогда как процесс тиражирования представляет собой, обычно, сравнительно несложную и недорогую процедуру копирования магнитных носителей и сопровождающей документации. Таким образом, этот товар не обладает, по сути, рыночной стоимостью, формируемой на базе общественно необходимых затрат труда.
Цена на программные продукты устанавливается на единицу программной продукции с учетом комплексности ее поставки. Ее цена, обычно, формируется на базе нормативной себестоимости производства и прибыли: Цп = С + П, где С — себестоимость единицы продукции, руб.; П — прибыль, руб.;
Маркетинговые исследования показали, что на рынке нет подобных программ в виду их специализации и узкой направленности. Данная программа предназначена для внутреннего использования и делается в рамках проекта создания системы оповещения.
8.4.1. Статья I. Оплата труда Весь процесс создания программных средств может быть разделен на несколько независимых фаз или этапов. Конкретное число таких этапов и их содержание определяется целями и масштабами конкретных проектов и разработок. Этапы характерные для разработки крупных программных продуктов следующие: 1. Анализ требований, предъявляемых к программному изделию; 2. Определение спецификаций; 3. Проектирование изделия; 4. Кодирование; 5. Тестирование и отладка. Примерное распределение временных затрат на реализацию отдельных этапов цикла разработки показано на диаграмме 1.
Диаграмма 8.1. Временные затраты на реализацию цикла разработки программного обеспечения При организации разработки программного обеспечения необходимо определить сколько времени и затрат труда потребуется на реализацию проекта. Статья I включает заработную плату основных инженеров-программистов. Определение норм времени на операции, и заработная плата приведена в таблице (8.3).
Таблица 8.3 Заработная плата
№
Наименование
Исполнитель
Трудоемкость
Оклад
Сумма
этапа
ч/дн
ч/мс
тыс.руб./м
тыс.руб./м
1
Техническое задание
Главный конструктор
2
0.09
800
72
2
Подготовительный
этап
Программист
1 категории
10
0.45
600
270
3
Рабочее
проектирование

Программист
1 категории
Программист
2 категории
20
35
0.90
1.58
600
500
540
790
4
Отладка и
тестирование
Программист
1 категории
10
0.45
600
270
5
Технический отчет

Программист
1 категории
Программист
2 категории
7
5
0.31
0.22
600
500
186
110
6
Сдача темы
Главный конструктор
2
0.09
800
72 Итого : 2310000 руб. Размер дополнительной заработной платы составляет 15% от размера основной, что, в данном случае, будет равно 346500 рублей. Ст.I =Основная + Дополнительная =2310000+346500=2656500 руб.
8.4.2. Статья II. Материальные ресурсы Статья II включает стоимость всех видов сырья и материалов, расходуемых на изготовление продукции, а также транспортно заготовительные расходы. Расчет сырья и материалов приведен в таблице (8.4).





Таблица 8.4 Расчет сырья и материалов Наименование Ед. Измерения Цена, руб. Норма расходов, шт. Стоимость, руб. База данных Oracle v 7.2 шт. 25000000 1 25000000 Язык программирования Delphi v 3.0 шт. 6000000 1 6000000 Итого: 31000000 ТЗР= ТЗР=31000000*1%/100%=310000 руб. Ст.II=+0.1Ст.1
Ст.II=31000000+310000+265650=31395650 руб.
8.4.3. Статья III. Отчисления на социальные нужды Статья III включает в себя отчисления в пенсионный фонд (28%), фонд занятости (1.5 %), медицинское страхование (3.6 %), социальное страхование (5.4 %), в фонд образования (1 %) и транспортный налог (1 %). Всего 40,5 % от начисленной заработной платы. Ст.3= Ст.3= = 1075883 руб.
8.4.4. Статья IV. Накладные расходы Статья IV включает в себя расходы на зарплату вспомогательным рабочим, наладчикам, механикам, стоимость запасных частей, вспомогательных средств и амортизацию. 250% от Ст.1 Ст.4=2.5*Ст.1 Ст.4= 2.5*2656500=6641250 руб. 1.4.5. Затраты Пол.Себ.= Пол.Себ.=2656500+31395650+1075883+6641250 =41769283руб. Итого : 41’769’283 руб.
8.5. Цена программного продукта Пусть в течение некоторого периода времени Т исходные условия остаются неизменными, программный продукт тиражируется в n=10 экземплярах, затраты на разработку составляют С, прибыль от использования программного продукта — П = 0.2*C. Тогда цена одного экземпляра тиражируемого продукта равна: Цп = С/n + П/n + р1 + П1, где р1 — затраты на копирование, сопровождение и маркетинг; П1 — величина прибыли от реализации одного экземпляра тиража. Здесь имеется ввиду, что цена на разработку устанавливается исходя из себестоимости и составляет С + П. Слагаемые (р1 + П1) иногда связывают с ценой одной адаптации данной программного продукта. Цп = 41769283/10 +41769283*0.2/10 + 500000=5’512’314 руб.
8.6. Анализ эффективности внедрения программы Эффективность внедрения программы заключается в том, что с помощью программы по управлению базой данных объектов экономики можно оперативно собрать все необходимые данные об объектах экономики округа или города в чрезвычайной ситуации и тем самым сократить время на сбор информации, которая так необходима в первые минуты ЧС, когда каждая минута промедления может стоить жизни людей. Благодаря тому, что программа написана под операционную систему Windows 95/NT и соответственно имеет интуитивно понятный программный интерфейс, существенно упрощается процесс обучения и работы. Данная база данных и программа по управлению базой данных имеет хорошую возможность к масштабированию и расширению. Путем несущественных изменений программа может работать практически с любой реляционной базой данных. Основное преимущество данной программы заключается в том, что она может работать в локальной вычислительной сети и тем самым позволяет работать с базой данных множеству пользователей. Отличие от других аналогичных продуктов состоит в том, что эта программа поддерживает базы данных построенные на клиент/серверном вычислении. Благодаря этому под сервер выбирается мощный компьютер (мощный процессор, большой объем памяти), позволяющий хранить централизованно большой объем данных и адекватно обрабатывать множество одновременных запросов клиентов. А для выполнения клиентских приложений используются менее дорогие компьютеры с минимальным объемом памяти. Этот способ доступа данных обеспечит возможность одновременного использования информации сразу несколькими пользователями системы. Соответственно резко снижается время на получения результатов и также снижается стоимость оборудования поддерживающего эту систему. Экономия от замены ручной обработки информации на автоматизированную образуется в результате снижения затрат на обработку информации. Зт = Зр - За, где Зр - затраты на ручную обработку информации За - затраты на автоматизированную обработку информации. Зр = к*(V*Ц)/Нв, где V - Объем информации, обрабатываемой вручную Mb. Ц - стоимость одного часа работы. Нв -норма выработки. к- коэффициент ,учитывающий дополнительные затраты времени на логические операции при ручной обработке информации. Зр = 1.1*(100*1000)/0.1=1100000 Руб. Затраты на автоматизированную обработку информации: За = ta*Ца +З1 , где ta - время автоматизированной обработки Ца -стоимость одного часа машинного времени З1 -трудозатраты пользователя За = 0.3*100000 + 100000 = 400000 руб Зт = 1100000-400000=700 000 руб При использовании же старых методов хранения данных практически не возможно производить поиск по заданным критериям, а тем более сортировку данных (ввиду большого количества самих данных) и оперативно выдать результат. Так же необходимо держать довольно-таки большой штат служащих, которые занимались бы поиском нужной информации. При старом способе хранения данных была бы проблема централизации данных и доступа к ним. Также, благодаря дружественному интерфейсу программы, повысится удобство работы и, соответственно, производительность труда оператора ЭВМ.




























9. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ОПТИМАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ТРУДА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
9.1. Специфика дипломного проекта Данный дипломный проект посвящен разработке и работе базы данных с интерфейсом пользователя в рамках создания программ на языке Delphi под Windows 95/NT для работы с произвольными базами данных на основе персонального компьютера типа IBM PC AT, предназначенного для проектирования вычислительных систем. При разработке программного интерфейса пользователя ПЭВМ обладает определенными недостатками, а именно: при конструировании интерфейса, при работе с базами данных программист испытывает значительную нагрузку на глаза, что приводит к снижению его трудоспособности к концу рабочего дня.

9.2. Обзор вредных особенностей работы, встречающихся при изготовлении, наладке и эксплуатации программ
9.3.1. Работа с монитором Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) - это электронная пушка. Это означает, что ЭЛТ заряжена отрицательно, а, следовательно, вне ЭЛТ происходит накопление положительно заряженных частиц. Человек чувствует себя хорошо, когда в окружающей его среде соотношение положительных и отрицательных ионов почти одинаково. Однако перед экраном монитора образуется избыток положительных ионов. Всегда имеющиеся в воздухе офиса микрочастицы (пыль, дым табака, и т.д.), разгоняются потоком положительно заряженных ионов и оседают на лице и глазах оператора, сидящего перед экраном. В результате такой "бомбардировки" у оператора могут возникать:
- головная боль, бессонница; - раздражение кожи; - усталость глаз;
9.3.2. Кресло Проведенные исследования выявили связь между работой на компьютере и такими недомоганиями, как астенопия, боли в спине и шее, запястный синдром. Все выше перечисленные болезни прямо или косвенно вызваны неправильной посадкой человека перед компьютером. Форма спинки кресла должна повторять форму вашей спины. Кресло надо установить на такой высоте, чтобы вы не чувствовали давления на копчик (кресло расположено слишком низко) или на бедра (кресло расположено слишком высоко). Специалисты по эргономике считали, что угол между бедрами и позвоночником должен составлять 90 градусов, однако недавно проведенные исследования показали, что большинство людей предпочитают сидеть несколько откинувшись.
9.3.3. Клавиатура Неправильно расположенная клавиатура стимулирует развитие запястного синдрома - болезненного поражения срединного нерва запястья.
9.3.4. Эффекты отражения и рабочий стол. Светло окрашенная мебель офиса и большие окна являются дополнительными источниками света. В очень светлом помещении плохо видны буквы и цифры на экране монитора. Это вызывает головную боль, ухудшение зрения, снижения концентрации, а также приводит к ошибкам в работе из-за некорректного восприятия информации.
9.3.5. Оригиналодержатель Часто приходится набивать тексты с листа бумаги, не имея возможности вводить информацию со сканера. Правильно расположенный лист бумаги, с которого производится ввод текста, обезопасит оператора от искажения зрения. На рабочем месте инженер-системотехник также подвергается воздействию факторов: - шумы от работающих машин; - выделение избытков теплоты.
9.3.6. Шумы Повышенный уровень шума вызывает трудности в распознавании цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную адаптацию, нарушает восприятие визуальной информа- ции, снижает способность быстро и четко выполнять координиро- ванные действия, уменьшает на 5-10% производительность труда. Длительное воздействие повышенного уровня шума с уровнем звукового давления 90 Дб снижает производительность труда на 30-60%. Медицинские обследования инженеров-программистов показали, что помимо снижения производительности труда высокие уровни шума при местном действии приводят к утомлению, ухудшению слуха и тугоухости. Кроме того, при общем действии повышенный уровень шума вызывает нарушение ритма сердечной деятельности, изменение кровяного давления, ухудшение органов дыхания. Источниками шума в помещении являются печатающие устройства.
9.3.7. Выделение избытков теплоты Повышенная температура внешней среды приводит к быстрому утомлению, снижает быстроту восприятия зрительной и слуховой информации, общей заторможенности человека вследствии нарушения сердечной деятельности (увеличение быстроты биения сердца), изменения кровяного давления. Многие программисты связанны с воздействием таких психофизических факторов, как умственное перенапряжение, пере- напряжение зрительных и слуховых аппаратов, монотонность тру- да, эмоциональные перегрузки. Воздействие указанных неблагоп- риятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызы- ваемое развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими в процессе работы центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга.
9.4. Анализ категории тяжести труда инженера-программиста. К настоящему времени разработаны и утверждены стандарты на уменьшение информационной нагрузки человека при работе с компьютером - ГОСТ 12.2.032-78 (введ. 01.01.79).В данных правилах записано, что очень часто используемые средства отображения информации, требующие точного и быстрого считывания показаний, следует располагать в вертикальной плоскости под углом +15o от нормальной линии взгляда, идущей на 15o ниже горизонтальной линии взгляда, и в горизонтальной плоскости под углом +15o от сагитальной плоскости. Часто используемые средства отображения информации, требующие менее точного и быстрого считывания показаний, следует располагать в вертикальной плоскости под углом +30o от нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом +30o от сагитальной плоскости. В залах и кабинетах рабочие места операторов необходимо располагать в зоне наилучшего видения информационного поля, которое должно обеспечить однозначное восприятие знаковой индикации. Немаловажную роль в работе с программой и утомляемости является выбранное сочетание цветов фона и знаков. Московским НИИ гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана, проводились исследования на определение оптимальных сочетаний цветов фона и знаков. Функциональное состояние зрительного анализатора исследовалось методом определения критической частоты слияния световых мельканий (КЧССМ) с последующим вычислением коэффициента утомляемости по С.Л.Шаповалову. Опрос проводился до и после работы на ПЭВМ "Ямаха". Результаты исследований проведены в таблице 9.1.
Таблица 9.1. Результаты исследований
Сочетание
Оценка %
№
цветов
Состояние зрительного анализатора
Общее самочувствие
экрана
Глаза
Глаза устали
Немного
Не
и знаков
не устали
средне
немного
устали
устали
1.
Темно-зеленый фон и
белые знаки
100
-
-
-
100
2.
Темно-зеленый фон и
светло-зеленые знаки
40
-
60
-
100
3.
Черный фон и белые
знаки
57
14
29
-
100
4.
Черный фон и зеленые знаки
50
-
50
-
100
5.
Синий фон и белые
знаки
32
25
43
13
87
6.
Белый фон и черные
знаки
14
43
43
-
100 Наихудшим сочетанием цветов оказался белый фон и черные знаки, а наилучшим темно-зеленый фон и белые знаки. При проектировании электронной формы необходимо обратить внимание на следующие факторы, влияющие на информационную нагрузку человека: - Выбор цветовой индикации (реакция программы на ошибки пользователя)
- Угловые размеры символов. Определяются по формуле: b h a H tg--- = ---- ; tg--- = ---- ; 2 2L 2 2L где a - угол обзора экрана b - угловые размеры знака L - расстояние наблюдения H - высота экрана h - высота знака Для знаковой и буквенно-цифровой информации, отображаемой на ЭЛТ, рекомендуются размеры: высота знака h 3,5 мм при L = 0,6 - 0,7 м; ширина знака 0,75 h; межзнаковое расстояние - (0,5-0,3)h; межстрочное расстояние 0,75h. Факторы, окружающие инженера-программиста, на рабочем месте: 1. Напряжение зрения 2. Напряжение внимания 3. Нервно-эмоциональное напряжение 4. Интеллектуальное напряжение 5. Рабочее место, рабочая поза 6. Сменность 7. Продолжительность работы 8. Температура воздуха на рабочем месте Расчет интегрального показателя условий труда по методу арифметического усреднения баллов биологически значимых показателей заключается в следующем. На основании краткой характеристики технологического процесса или вида трудовой деятельности составляется карта условий труда на рабочем месте (табл.9.2.), где каждый из факторов получает оценку в баллах.
Таблица 9.2. Карта условий труда на рабочем месте
№
Показатели условий
труда.
Оценка
показателей
Длительность воздействия
Балл с
учетом
Единицы измерения.
Абс.
Балл
мин
доля смены
экспозиции.
А. Психофизиологические нагрузки
1
Напряжение зрения :
освещенность РМ, лк
400
2
480
1
2
размеры объекта, мм
1
1
480
1
1
разряд зрительной работы
3-4
2
480
1
2
энтропия зрительной информации, бит/сигнал
8
1
480
1
1
число информационных сигналов в час

1
480
1
1
2
Напряжение слуха :
уровень шума, дБ

1
480
1
1
соотношение сигнал/шум, %
70
2
480
1
2
энтропия слуховой информации, бит/сигнал
8
1
480
1
1
3
Напряжение внимания :
длительность сосредоточения внимания, % времени смены

1
480
1
1
число важных объектов наблюдения

1
480
1
1
- число движений пальцев в час

1
480
1
1
4
Напряжение памяти :
необходимость помнить об элементах работы
свыше 2-х ч., число эл.
1
2
480
1
2
поиск рассогласований в % от числа регулируемых параметров
30
2
480
1
2
5
Нервно-эмоциональное напряжение. Экспертная
оценка.
1
1
480
1
1
6
Интеллектуальное напряжение. Экспертная оценка.
1
1
480
1
1
7
Статическая нагрузка в течение смены, кгс*сек :
на одну руку

1
480
1
1
- на обе руки

1
480
1
1
- на весь корпус

1
480
1
1
8
Рабочее место, поза, пере-мещение в пространстве.
Экспертная оценка.
Поза свобод-ная
1
480
1
1
9
Сменность
одна
1
480
1
1
10
Продолжительность работы в течение суток, ч
8
2
480
1
2
11
Монотонность :
число приемов в операции
10-6
2
480
1
2
длительность повтора операции, с
-
1
480
1
1
12
Режим труда и отдыха
обоснованный
гимнастика
1
480
1
1
Б. Санитарно-гигиенические условия
13
Температура воздуха на рабочем месте, С :
теплый период
23-28
3
480
1
3
- холодный период
15-16
3
480
1
3
14
Промышленная пыль,
кратность превышения ПДК
ПДК
2
480
1
2
15
Ультразвук в воздухе ПДУ + превышение, дБ,

1
480
1
1
16
Тепловое излучение, Вт/см
0
0
480
1
0
17
Ионизирующие излучения, мр/ч

1
480
1
1
В. Оценка условий труда
18
Число факторов, формирующих тяжесть труда, n
28
Сумма баллов
40
Усредненный балл
1.4 Рассчитаем интегральную оценку категории тяжести труда инженера-программиста по формуле : k =19.7*k - 1.6* k2 , где k - усредненный коэффициент, вычисляемый по формуле : k = 1/n*k , где k - баллы рассматриваемых факторов,
n - число факторов. k =1.4 k = 19.7*1.4-1.6*1.96 =24.444 (балл*10) Зная величину k, из таблицы находим категорию тяжести труда. Следовательно, на рабочем месте на человека воздействуют факторы, категория тяжести труда которых равна 2. Для этой категории тяжести труда характерны: допустимые условия труда, высокая работоспособность, отсутствуют функциональные сдвиги по медицинским показателям.
9.5. Анализ освещения на рабочем месте программиста. Усталость программиста прямо зависит от степени напряженности процессов сопровождающих зрительное восприятие. Это такие процессы как адаптация, аккомодация и конвергенция. Адаптация - приспособление глаза к изменению освещения. Аккомодация - приспособляемость глаза к изменению расстояния. Конвергенция - свойство глаз сосредотачивать зрение на предмете. Всю энергию, излучаемую источниками света, можно разделить на ультрафиолет, видимый свет и инфракрасное излучение. Часть энергии, воспринимаемая глазом как свет, называется световым потоком F [люмен]. Сила света (I)-определяется как пространственная плотность светового потока, т.е. отношение светового потока к телесному углу, в котором равномерно распространяется этот световой поток. Измеряется сила света в канделлах ([Кд]=[лм] /[срад]). Освещенность (E) - поверхностная плотность светового потока, люкс [лк]: F E = --- , S где S - площадь [м ] . Коэффициент пульсации освещенности (Кп) - имеет значение при питании ламп переменным током. Eмах - Емin Кп = ------------ 100% , 2 Еср Искусственное освещение производственных помещений бывает: - общее; - комбинированное; - аварийное. Помимо искусственного в помещении имеется также естественное освещение из окон. Таким образом, освещение смешанное. Рассмотрим все перечисленные типы искусственного освещения помещений. Система общего освещения предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и для всего помещения в целом. Система комбинированного освещения состоит из общего и местного освещения: светильники местного освещения создают большую освещенность на рабочей поверхности, а общего выравнивают яркость в поле зрения. Использование одного местного освещения не допускается из-за резкого контраста в яркостях. Система аварийного освещения предусматривается в случаях, когда недопустимы перерывы в рабочем цикле. Для расчета освещения рабочей поверхности будем пользоваться методом коэффициента использования светового потока. Коэффициент использования светового потока зависит от типа светильника, расчетной высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью, от размера помещения, коэффициентов отражения потолка и стен. Определим потребное количество светильников для рассматриваемого помещения . Краткая характеристика помещения : - высота потолка H = 3,9 м. - коэффициент отражения потолка Rп = 70 % - коэффициент отражения стен Rс = 50 % - высота рабочей поверхности h = 0,9 м. - помещение прямоугольной формы, имеющее следующие размеры ширина помещения А = 7 м. длина помещения B = 8 м. Необходимое количество светильников будем располагать рядами с соответствием с наивыгоднейшим соотношением L Л = ---------- = 1,7 ( H-h ) где L - расстояние между рядами светильников , [ м ] H-h - высота подвеса , [ м ] Для большинства применяемых типов светильников Л=1,5 .2,0 ==> L = Л * ( H-h ) = 1,7 * ( 3,9 - 0,9 ) = 5,1 м. Расстояние от стен до крайнего ряда светильников : l = 1/3 * L = 1/3 * 5,1 = 1,7 ; Будем располагать светильники параллельно ширине помещения. При длине помещения B = 7 м. число рядов светильников n рассчитывается по формуле : B - 2 * l 8 - 2 * 1,7 n = 1 + ------------- = 1 + --------------- = 2 ; L 5,1 Нормировочная освещенность для данного вида работ E = 400 лк Для определения величины коэффициента используемого светового потока подсчитывается индекс помещения: A * B i = ------------------ (H - h) * (A + B) где i - индекс помещения; A и B - длина и ширина помещения, м; (H - h) - расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м. Для нашего помещения А = 7 м, В = 8 м, Н = 3.9 м. 7 * 8 i = ----------------------- = 1,24 ; (3,9 - 0,9) * (7 + 8) Коэффициент использования светового потока зависит кроме индекса помещения еще и от коэффициентов отражения: Rп - коэффициент отражения потолка (0.7); Rс - коэффициент отражения стен (0.5); По таблице определяем коэффициент использования светового потока :Ku = 0.4 ; Номинальный световой поток лампы ЛБ-40 составляет Фл = 3120 лк . Номинальный световой поток светильника , включающего 4 лампы ,составляет Фсв = 4 * Фл = 4 * 3120 = 12480 ; Необходимое количество светильников подсчитывается по следующей формуле : E * Kз * S * z N = ------------------ , n * Фсв * Ku * Kзт где E - нормировочная освещенность, лк; Кз - коэффициент запаса ; S - площадь помещения ; z - коэффициент неравномерности освещения ; n - число рядов светильников ; Фсв - номинальный световой поток светильника ; Ku - коэффициент использования светового потока ; Kзт - коэффициент затенения ; По справочнику значение коэффициентов принимаем равными соответственно : Кз = 1,5 ; z = 1,15 ; Кзт = 0,85 . Площадь помещения S = A * B = 7 * 8 = 56 м. ; 400 * 1,5 * 56 * 1,15 N = ------------------------- = 4 ; 2 * 12480 * 0,4 * 0,85 Определим длину разрывов между светильниками R : A - N * lсв R = ------------- , N - 1 где lсв - длина одного светильника ; lсв = 1,33 м. 6 - 4 * 1,33 R = -------------- = 0,23 м. 4 - 1
9.6. Вывод В данной части дипломного проекта проведен анализ категории тяжести труда программиста; рассмотрены оптимальные условия труда инженера-системотехника, факторы, действующие на него в процессе работы. Рассмотрены параметры освещенности рабочего места. Таким образом, для организации рабочего места инженера-программиста с категорией тяжести труда 2 необходим отдых в перерывы и после работы, рационализация режима труда и отдыха.
10. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ШТАБА ГО Для того чтобы оценить возможные пути и способы применения электронных вычислительных машин (далее ЭВМ) для повышения эффективности работы штаба ГО, необходимо иметь четкое представление, во-первых, об объеме и содержании решаемых задач, требованиях оперативности и способах коммуникаций, и, во-вторых, о возможностях современных ЭВМ.
Что касается возможностей современных ЭВМ (причем речь идет не об отдельно стоящей машине, а о компьютере с возможностью как автономной работы, так и доступа к удаленным ресурсам), современный уровень технологии позволяет обеспечить практически любой уровень производительности и отказоустойчивости системы, который может потребоваться в рамках решаемой задачи, будь то примитивный документооборот или управление ограниченными ресурсами в боевых условиях в реальном времени при отсутствии источников энергии. В данном случае требования к производительности определяются двумя факторами: масштабом задач и ограниченностью ресурсов для их решения. Итак, определим задачи ГО вообще. 10.1. Задачи гражданской обороны. Гражданская оборона - составная часть системы общегосударственных оборонных мероприятий, проводимых в мирное и военное время в целях защиты населения и народного хозяйства от оружия массового поражения и других современных средств нападения противника, а также для СИДНР в очагах поражения и зонах катастрофического затопления. 1. Защита населения от оружия массового поражения и других средств нападения противника осуществляется проведением комплекса защитных мероприятий, что позволяет максимально ослабить результаты воздействия оружия массового поражения, создать благоприятные условия для проживания и деятельности населения, работы объектов, и действий сил ГО при выполнении стоящих перед ними задач. 2. Повышение устойчивости работы объектов и отраслей экономики в условиях военного времени может быть достигнуто заблаговременным проведением организационных, инженерно-технических и других мероприятий, направленных на максимальное снижение результатов воздействия оружия массового поражения, создание благоприятных условий для быстрой ликвидации последствий нападения противника. 3. Проведение спасательных аварийно-восстановительных работ в очагах поражения и зонах затопления. Без успешного проведения таких работ невозможно наладить деятельность объектов, подвергшихся ударам противника, создать нормальные условия для жизнедеятельности населения пострадавших городов.
10.2. Основной расчет поражающих факторов ядерного взрыва Данная программа, написанная на языке высокого уровня Pascal, позволяет рассчитать основные параметры поражающих факторов ядерного взрыва. Данные параметры необходимы при анализе и повышении устойчивости объектов производства, при планировании и организации спасательных и других неотложных работ.
10.2.1. Исходные данные: 1. Вид взрыва: а) воздушный, б) наземный; 2. Мощность взрыва; 3. Расстояние до ОЭ; 4. Раcстояние до района рассредоточения; 5. Коэффицент ослабления атмосферы; 6. Скорость ветра; 7. Угол между осью следа радиоактивного облака и линией, проведенной через ОЭ и эпицентр взрыа;
10.2.2. Выходные данные: 1. Избыточное давление во фронте ударной волны; 2. Импульс светового излучения; 3. Суммарная доза гамма-излучения; 4. Мощность дозы Г-излучения; 5. Поток нейтронов; 6. Вертикальная составляющая эл.поля ЭМИ; 7. Уровень радиации радиоактивного заражения;
10.3. Текст программы program voina; var Pvzr,vid,rr,vv,bet:real; R_onx,ko,dPf,qy,R,rs,U,Fn,Pg,Dz,Dosk,Dg,E,P0,alf:real; begin writeln('Введите вид взрыва,если взрыв воздушный -> нажми 1'); writeln(' если взрыв наземный -> нажми 2'); read(vid); writeln('Введите мощность взрыва,Kт'); read(Pvzr); writeln('Введите расстояние до ОЭ,км'); read(R_onx); writeln('Введите раcстояние до района рассредоточения,км'); read(rr); writeln('Введите коэфицент ослабления'); read(ko); writeln('Введите скорость ветра,км/ч'); read(vv); writeln('Введите угол,град'); read(bet); qy:=0.5*Pvzr*1000000; R:=R_onx*1000; dPf:=105/R*exp(1/3*ln(qy))+410/R/R*exp(2/3*ln(qy))+1370/r/r/r*qy; if vid=1 then rs:=0.052*exp(0.4*ln(Pvzr)) else rs:=0.068*exp(0.4*ln(Pvzr)); R:=R_onx; U:=111*Pvzr/R/R*exp(-ko*(R-rs)); R:=R*1000; Fn:=7.5*exp(22*ln(10))/R/R*Pvzr*exp(-R/190); Pg:=exp(13*ln(10))/R/R*Pvzr*exp(-R/200); Dz:=5*exp(8*ln(10))/R/R*Pvzr*exp(-R/410); Dosk:=1.4*exp(9*ln(10))*Pvzr*(1+0.2*exp(0.65*ln(Pvzr)))/R/R*exp(-R/300); Dg:=Dz+Dosk; R:=R_onx; alf:=Pi/4-2*bet*Pi/180; E:=5*exp(3*ln(10))*(1+2*R)/R/R/R*ln(14.5*Pvzr)/ln(10); P0:=10*Pvzr/(exp(1.5*ln(rr/22))*exp(sqrt(rr/vv)))*sqr(sqr(sin(alf)/cos(alf))); writeln('Избыточное давление во фронте ударной волны: ',dPf:1:3,' кПа'); writeln('Импульс светового излучения: ',U:1:3,' кДж/м¤'); writeln('Суммарная доза гамма-излучения: ',Dg:1:3); writeln('Мощность дозы Г-излучения: ',Pg:1:3); writeln('Поток нейтронов: ',Fn:3,' н/м¤'); if vid=2 then writeln('Вертикальная составляющая эл.поля ЭМИ: ',E:1:3,' В/м'); writeln('Уровень радиации радиоактивного заражения: ',P0:1:3); writeln(''); end.
10.4. Проврка работоспособности Избыточное давление во фронте ударной волны Pф,кПа
R/q
100
200
300
400
500
3 21.614 31.134 39.068 46.196 52.813
4 14.219 19.846 24.393 28.396 32.057
5 10.51 14.377 17.432 20.082 22.478
6 8.31 11.211 13.465 15.398 17.13
7 6.861 9.164 10.931 12.432 13.769
8 5.839 7.740 9.184 10.402 11.479
9 5.079 6.694 7.91 8.93 9.828
10 4.493 5.894 6.942 7.817 8.584 где R - расстояние до центра взрыва, км; q - мощность взрыва, кт.
10.5. Выводы: Итак, используя эту программу можно уменьшить время расчета основных показателей поражающих факторов ядерного взрыва. Сделать оперативно необходимые выводы о защите объектов экономики и радиоэлектронной аппаратуры. 11. ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭВМ
11.1. Введение С развитием новых программ возникла необходимость привести в соответствие их интерфейс с особенностью восприятия информации человеком. Необходимость решения таких эргономических проблем была обусловлена как возрастающими требованиями, предъявляемыми к эргономическому совершенствованию программных изделий, так и возрастающим дефицитом рабочей силы. Поэтому необходимо как можно лучше использовать человеческие способности в процессе производства, постоянно повышать его культуру и улучшать условия труда человека. Соблюдение эргономических законов с самого начала разработки любого программного изделия гарантирует повышение культуры производства, удобство и эффективность человеческого труда, повышение потребительской ценности промышленной продукции, оно создает уверенность в том, что система человек-машина будет действовать эффективно, надежно и безопасно.
11.2. Проектирование форм 1. Выбор стиля. Стиль определяет внешний вид приложения и ска­зывается на внешнем виде форм, его составляющих. Лучше при­держиваться уже установленного стиля пользовательских интер­фейсов, потому что пользователю будет легче освоить знакомый интерфейс приложения. Шрифты, цвета фона, размеры элементов изображений, расположение панели инструментов должны быть согласованы с другими приложениями. 2. Выбор функций, вводимых в приложение. Не надо вводить не­нужные свойства. Перегрузка пользователя бесполезной инфор­мацией вызовет напрасные потери времени. Надо определить ка­кие свойства полезны, а какие нет. 3. Построение иерархии для форм и отчетов. Создание для приложе­ния формы верхнего уровня, из которой будут происходить все другие формы, облегчит внесение изменений аспектов всех форм приложения, так как изменения придется вносить только в верх­нюю форму. Иерархия форм поможет придерживаться последова­тельности при переходе от формы к форме. 4. Форма не должна включать более одного типа исходного доку­мента одновременно. Формы должны составляться как можно проще. Не следует вводить на экран разные типы информации в одной форме. 5. Для лучшего восприятия человеческим глазом информации надо использовать для форм нейтральный цвет фона. 6. Для отображения текущего режима работы приложения можно использовать группы кнопок панели инструментов. Установив свойство набора кнопок панели GroupIndex равное ненулевому числу, можно установить групповой режим работы панели. Можно также установить свойство группы AllowAllUp равное False. Если щелкнуть на одной из кнопок панели инструментов, определенных таким образом, она будет оставаться в нажатом со­стоянии до тех пор, пока пользователь не щелкнет на другой кнопке из этой группы. 7. Большие кнопки и легко отыскиваемые группы переключателей позволяют легко манипулировать управляющими средствами при­ложения. 8. Для большой экономии времени пользователей, которые предпо­читают использовать клавиатуру, а не мышь, можно продублиро­вать функции каждой кнопки панели инструментов командами со­ответствующих меню и включить в него также команды, которые не представлены кнопками формы. 9. Для часто используемых команд меню надо включить акселера­торы меню. Для этого нужно создать фиктивный элемент меню с соответствующей комбинацией клавиш, а затем «привязать» код, который надо выполнить, к событию OnClick этого элемента. 10.Установка на форме горячие клавиши для ключевых полей. Для этого сначала определяют горячую клавишу метки с помощью свойства Caption управляющего элемента метки (для обозначения горячей клавиши используют символ «&»). Затем устанавливают в свойстве метки FocusControl имя компонента, который предна­значен для получения фокуса ввода при нажатии горячей кла­виши. 11.Расположение и функции устройств навигации должны быть оди­наковыми для всех форм и даже приложений. Если поместить управляющий элемент DBNavigator внизу одной формы и вверху следующей, то тем самым будет нарушена согласованность внутри приложения и пользователи могут запутаться. Лучше раз­мещать средства управления, которые выполняют аналогичные или похожие функции, в одном и том же месте каждой формы. 12.Элементы пользовательского интерфейса должны быть как можно более ненавязчивыми. Пользователь не должен останавли­вать свою работу и напрягать зрение, пытаясь прочесть метку на кнопке. Лучше сделать отдельные кнопки размером больше. 13.Шрифты без засечек читаются легче, чем шрифты с засечками. Поэтому лучше использовать шрифт Arial, вместо Times New Ro­man. 14.Использование всплывающих подсказок предоставляет пользова­телю великолепную возможность узнать, что делает данный эле­мент, не щелкая на нем (это особенно важно для кнопок панели управления.). Всплывающие подсказки представляют собой ма­ленькие всплывающие метки, которые отображаются, когда кур­сор мыши останавливается над определенными значащими эле­ментами экрана. 15.Включение интерактивной справки. Профессиональные приложе­ния Windows содержат полную справочную базу данных, которая включает связи между родственными темами. Следует оснащать свои формы контекстно-чувствительной справкой. Это можно сделать с помощью свойства HelpContext формы и ее управляю­щих элементов. Когда будет затребована справка по элементу формы, обладающему фокусом ввода, управление справкой Win­dows автоматически будет передано соответствующей теме вашей справочной базы данных. 16.Создание окна формы About (О программе). В него включают имя приложения, номер текущей версии и название компании. Можно также внести туда телефонный номер отдела технического сопро­вождения, отметку об авторских правах и информацию об исполь­зовании ресурсов Windows. Название продукта, номер версии и отметка об авторских правах должны быть включены в приложе­ние с помощью ресурса Windows VERSIONINFO. 17.Можно использовать страницы и вкладки для размещения боль­шого числа управляющих элементов на относительно маленькой площади экрана. 18.Для представления приложения в соответствующем меню или папке Windows надо связать его с подходящей пиктограммой (важно, чтобы пользователи могли отличить ее от пиктограмм других приложений). Для приложений Dephi пиктограммы уста­навливаются с помощью меню Project Þ Options Þ Applications. 19.Надо проектировать формы для самого низкого разрешения эк­рана. Скорее всего, это будет разрешение VGA, поэтому в формах можно безопасно установить разрешение 640*480. Для реализации этого лучше всего переключить разрешение на видеоадаптере на VGA. Формы, разработанные в расчете на большую разрешаю­щую способность, чем стандарт VGA, не смогут целиком поя­виться на экране.
20.Не надо перекладывать на оперативную справку объяснение, как пользоваться приложением. В большинстве случаев его примене­ние должно быть интуитивным и не должно вынуждать пользова­теля закапываться в руководство или читать оперативную справку.
11.3. Формы выдачи решений
Формы выдачи решений обычно используются людьми, которые не являются самыми осведомленными в компьютерной области, но, как правило, обладают большим влиянием, чем другие типы пользовате­лей. Именно им нужны приложения принятия решений, поскольку они играют определенную роль в процессе выработки решений. Ос­новная задача форм выдачи решений состоит в том, чтобы они оста­вались простыми и достаточно информативными. 1. Максимальное использование экранной площади. Как правило, пользователи предпочитают видеть вещи в максимально упро­щенном и развернутом виде. Можно также допустить, что пользо­ватели редко запускают под управлением Windows более одного приложения одновременно, поэтому позволительна максимизация практически всех окон форм. 2. Надо избегать беспорядочного расположения на форме большого числа деталей или табулированных данных. Обычно пользователя интересуют только факты, и они хотят получить их в приятном и простом для понимания виде. 3. Использование графических диаграмм для визуального отображе­ния соответствия одних данных другим может стать мощным средством общения сложных наборов данных. Если пользователь не прочь отказаться от сырых цифр в пользу их графического представления, то диаграммы придадут приложению изысканный и профессиональный вид при минимуме затраченных усилий. Но при этом необходимо по-прежнему поддерживать средства досту­па к лежащим в их основе необработанным данным на случай, если пользователь захочет знать из диаграмм точные цифры. 4. Если приложение ограничивается только чтением данных можно удалить компоненты модификации данных. Можно обойтись ком­понентами DBText или TLabel, чтобы отображать поля описатель­ного типа, не прибегая к таким насыщенным компонентам, как список или комбинированный список. 5. Не следует включать в приложение функций, которыми пользова­тель не сможет воспользоваться. Необходимо избегать серых (недоступных) команд меню и запрещенных кнопок, присутствие которых может вызвать недоумение. Если какая-нибудь опция не­доступна для данного пользователя, устанавливают ее свойство Visible равным False, что сделает ее невидимой (или совсем уб­рать ее) вместо того, чтобы просто запретить.
11.4. Интерактивные формы. Интерактивные формы чаще всего встречаются в приложениях. Они предоставляют средства ввода, редактирования и удаления данных. Типичный пользователь таких форм, как правило, обладает высокой компьютерной грамотностью. Интерактивная форма должна быть максимально простой и благоприятной для эффективной навигации между данными и манипулирования ими. 1. Желательно рассмотреть возможность увеличения и замены кно­пок навигатора Dilphi стандартными кнопками. Несмотря на мощ­ность и простоту применения, управляющим элементам DBNavi­gator недостает таких свойств, как средства поиска и возможность присваивать клавиши ускоренного доступа или метки их встроен­ным кнопкам. 2. Чтобы выбор управляющих средств был логичен и происходил интуитивно, группируют управляющие средства по каждому при­менению и соответственно размещают их. Располагают связанные элементы в тесной близости друг к другу, выравнивают зависимые элементы группы переключателей, располагают связанные кнопки близко друг от друга. Это помогает пользователю быстрее познакомиться с приложением и избежать ошибок при работе с ним. 3. Для любителей работы с клавиатурой, используют комбинации клавиш для командных кнопок и полей ввода. Надо расположить комбинации клавиши в логическом, а не позиционном порядке, отдавая предпочтение кнопкам, а не меткам. Другими словами, если есть поле вверху экрана, метка которого начинается с буквы А, и, кроме того, есть кнопка, расположенная внизу экрана с на­званием Add, устанавливают клавишу ускоренного доступа для кнопки, а не для поля, равной . 4. Устанавливают логический порядок работы клавиши табуляции, который бы позволил пользователю логически переходить на форме от поля к полю и от кнопки к кнопке, а именно слева на­право и сверху вниз. 5. Чтобы установить кнопки OK или Cancel используют свойство Kind управляющего элемента Delphi TBitBtn (кнопка с растровым изображением). Установка кнопки OK автоматически устанавли­вает ее свойство Default равным True, делая тем самым ее кноп­кой, которая действует для данной формы по умолчанию. Это зна­чит, что для завершения редактирования текущей записи пользо­ватель может нажать , а для отмены ввода- . 6. Для активизации всплывающего меню вместо командных кнопок или как дополнение к ним рассматривают использование правого щелчка мыши. Некоторые пользователи отдают предпочтение именно этому виду меню, которое приобрело популярность благо­даря продуктам Borland.
11.5.Формы ввода данных. Формы ввода данных используются для интенсивного ввода данных, в основном, в базы данных. Внимание здесь больше уделяется скорости, а не эстетике экрана или таким деталям, как всплывающие подсказки или раскрывающиеся списки. Формы ввода данных обычно в достаточной степени лаконичны и включают только самые необходимые элементы. Как правило, пользователями таких форм являются операторы ввода данных, которые во время работы смотрят в основном на исходные документы, а не на экран. Особое внимание уделяется здесь клавиатуре, поскольку использование мыши требует визуального взаимодействия. 1. Когда скорость ввода является решающим фактором, используют полужирный моноширинный шрифт, который легче читается с одного взгляда. 2. Убирают ненужные кнопки и поля, а также управляющие элементы, которые оказываются лишними для быстрого ввода данных. Например, если пользователю никогда не понадобится номер счета, надо убрать с формы соответствующую кнопку - она только занимает экранную площадь. Если в формах обработки транзакций некоторые элементы создают удобства, то быстрому вводу данных они могут просто мешать. 3. Используют акселераторы, которые легко нажимать. Назначают клавиши ускоренного доступа с учетом их применения, а не в зависимости от позиции на экране. Если два управляющих элемента должны по идее иметь одну и ту же горячую клавишу, отдают ее тому, который используется чаще, а не тому, который позиционно расположен на форме первым. Для другого элемента придумывают новый акселератор. Для самых часто используемых элементов отводят самые простые клавиши. 4. Там, где это уместно, делают действующей по умолчанию не кнопку OK, а кнопку Add, которая добавляет новую запись. Это относится к формам, в которых главной функцией является добавление записей, в отличие от обычных форм обработки транзакций. Это будет способствовать более быстрой работе с приложением, когда пользователю приходится добавлять несколько записей подряд.
5. Не делают больших форм. В отличие от других тип форм, эта форма должна быть как можно меньше, поскольку это позволит переместить ее в удобное для пользователя место и снизить утомляемость глаз. Пользователи этого типа обычно смотрят на исходные документы, а не на экран, поэтому открывают эту форму в нормальном окне (а не в максимизированном или минимизиро­ванном). 11.6. Проектирование отчетов. 1. Используют для проектирования отчетов компоненты QuickReport. Их легче настраивать и использовать, чем внешние построители отчетов. 2. Для отчетов, которые слишком сложны для компонентов QuickReport, используют графические построители отчетов. Особой популярностью пользуются утилиты ReportSmith, R&R SQL Report Writer for Windows и Crystal Reports. Применение графического построителя отчетов имеет много преимуществ. Во-первых, отчеты создаются и модифицируются визуально, Это легче, быстрее и рождает меньше ошибок, чем создание отчетов с помощью исходного кода Object Pascal. Во-вторых, такие механизмы, как управление разбивкой, заголовки, сноски и суммирование, встроены во все приличные построители отчетов - для их использования не нужно писать программный код. В-третьих, можно позволить пользователям модифицировать отчеты или на их основе создать новые, причем без необходимости модифицировать исходный код приложения. 3. В заголовок отчетов включают имя отчета, текущие дату и время, а также имя пользователя, запускающего отчет. Включение даты и времени поможет отличить друг от друга несколько версий одного и того же отчета и даст представление о времени ее создания, если его просматривали в более поздний срок. Включение внутреннего имени отчета поможет отследить «источник» для отчета, который может пригодиться для работы в дальнейшем. Имя пользователя, если оно записано в заголовке отчета, может способствовать развитию контакта с пользователем для обсуждения будущих проблем. 4. Включают любой критерий, используемый для отбора данных, отображаемых в отчете в его страничном заголовке. Если в интерфейсном приложении пользователь поддерживал даты или другой критерий, надо внести их в заголовок страниц отчета. Это необходимо сделать, потому что данные могут быть выпущены из отчета из-за того, что критерий был задан в интерфейсе. Это может запутать пользователя. Вероятность такого события особенно повышается, когда между моментом запуска отчета и моментом его просмотра прошло значительное время. 5. Для заголовков используют пропорциональные шрифты, а для данных - моноширинные. Пропорциональные шрифты придают отчету более изысканный вид и в полной мере используют преимущества высокоорганизованных принтеров, которые получили широкое распространение в наши дни. Более того, пропорциональные шрифты отличают отчеты, сгенерированные современными системами PC, от созданных на более старых и менее развитых системах. К сожалению, пропорциональные шрифты обладают недостатком, который выражается в трудностях выравнивания табличных данных. Поскольку цифра 1 оказывается уже цифры 5, то колонки данных не будут идеально выровненными. Вместо этого используются шрифты с фиксированным шагом. Обычно в заголовках отчета используется такой пропорциональный шрифт, как Arial или Times New Roman, а в самом отчете - такой непропорциональный шрифт, как Courier New. 6. Если в отчете необходимо подчеркивание, надо использовать атрибут подчеркивания шрифта. Во многих построителях можно встраивать в создаваемые отчеты графические элементы, включая линии и прямоугольники. Графика, реализованная таким путем, занимает память принтера и замедляет построение отчета, поскольку линия представляет собой графический, а не текстовый элемент или элемент шрифта. Другой способ выделения текста, который остался от времен использования матричных принтеров, является символ подчеркивания ( _ ).Линии, нарисованные таким способом, зря расходуют целую строку под той строкой, которую они должны подчеркивать. Поэтому, когда нужно подчеркнуть в отчете какие-нибудь элементы, надо применять в любом шрифте вместо перечисленных способов атрибут подчеркивания. 7. При представлении нумерованных данных используют правое выравнивание, а для числовых идентификаторов - левое (например, для номеров заготовок или номеров отчетов). 8. Для выделения элементов отчета можно использовать прогрессивные возможности форматирования при печати, например, такие атрибуты шрифта, как печать с тенью или полужирное начертание. Но надо иметь в виде, что принтер пользователя должен обладать теми средствами, которые предполагали при построении отчета.
12. ВЫВОДЫ В результате работы над дипломным проектом были подробно изучены современные операционные системы, базы данных, методы построения приложений и языки программирования. В результате анализа этого была поставлена задача создания программы по управлению базой данных объектов гражданской обороны. Разработанный программный продукт позволяет обеспечить: Ведение данных: · объектов экономики; · защитных сооружениях; · опасных веществах; · техники; · материально-технических средств; · формирований; · обучаемых на УМЦ; Формирование списков: · объектов экономики; · защитных сооружениях; · опасных веществах; · техники; · материально-технических средств; · формирований; · обучаемых на УМЦ; Составление любой(!!!) статистической информации по введенным данным. Данный программный продукт автоматизирует процесс подготовки к принятию решений при возникших ЧС; регистрацию объектов экономики и составление списка характеристик объекта; регистрацию наличия и численности различных составляющих объекта; снижает расходы на подготовку и уточнения списков объектов; учета готовности объекта к ЧС; учета проведения занятий с обучающимися в УМЦ; уменьшает время на подготовку списков объектов экономики и списков обучающихся на УМЦ по различным критериям; Также в дипломном проекте были рассмотрены следующие вопросы: Организационно-экономическая часть - Экономическое обоснование создания программного продукта. Расчет затрат на НИР. Определение затрат программного продукта. Оценка экономической эффективности разработки; Охрана труда и экология - Оптимизация условия труда инженера-программиста при разработке программного обеспечения; Гражданская оборона - Применение ЭВМ для повышения эффективности работы штаба ГО объекта экономики; Эргономическая часть - Эргономическая оценка информационного обеспечения ЭВМ. .
13. ЛИТЕРАТУРА 1. Атаманюк, Л.Г. Ширшев Гражданская оборона, Москва “Высшая школа” 1986г; 2. Журнал PCWEEK 30 сентября 1997 (65стр); 3. Журнал PCWEEK 19 августа 1997 (20стр); 4. Журнал ComputerWorld, Статья Делерри Хелд «Где же этот хваленый универсальный сервер», 1997 21 номер; 5. Кен Хендерсон, Руководство разработчика баз данных в Delphi 2; 6. Журнал LAN апрель 1995, Статья Дж. Салеми;
7. Журнал LAN декабрь 1995, Статья Билла Лазарья; 8. Журнал СУБД 1995г №4 стр 50-57; 9. Dr. E.F. Codd "A Relational Model of Data for Large Share Data Banks", 1970; 10. Стивен Бобровски, Oracle 7 вычисление клиент/сервер; 11. С.Орлик, Секреты Delphi;
12. Сергей Дунаев, Borland технологии; 13. Эндрю Возневич, Освой самостоятельно Delphi; 14. А.Федоров, Создание Windows-приложений в среде Delphi; 15. Мартин Грабер, Введение в SQL; 16. А.М. Епанешников, Программирование в среде Delphi 2.0 17. B.Ю. Баженова, Windows SQL 18. В.В. Фаронов Библиотека Turbo Vision 6.0 19. Справочник по функциям и процедурам Borland Pascal 7.0 20. Подборка статей из эхо-конференции RU.DELPHI, RU.DELPHI.DB в сети FIDONET (от сентября по декабрь1997 года).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
П.1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
П.1.1 Общие сведения Система по управлению базой данных GOBASE предназначена для учета объектов экономики, ведения базы данных о объектах экономики, учет готовности объекта в случае возможных чрезвычайных ситуациях (ЧС), формирования и печати списков объектов, а так же для учета обучаемых в учебно-методическом центре (УМЦ). GOBASE разрабатывается для использования в автоматизированной системе оповещения при ЧС.
П.1.2. Постановка задачи Спроектировать программный продукт, представляющий собой доступ и управление базой данных в локальной вычислительной сети. Разработка программы основывается на следующих документах: 1). Справочная литература по программированию на Delphi 2.0 для Windows. 2). Справочная литература по работе с распределенной базой данных Oracle. 3). Справочная литература по работе с операционной системой Windows. 4). Справочная литература по работе с операционной системой Novell Netware. Разработанный программный продукт необходимо представить в виде исполняемых файлов.
П.1.3. Основания для разработки Основанием для разработки является задание на дипломное проектирование. Основанием для разработки также является договор на создание научно-технической продукции между: Сафроновым С.О. и управлением по делам ГО и ЧС ЮЗАО г.Москва.
П.1.4. Назначение и цели создания программного продукта Данное программное обеспечение предназначено для выполнения технологических функции в интересах системы предупреждения и ликвидации ЧС. Целью работы является создание программного продукта, обеспечивающего: 1) автоматизацию процесса подготовки и принятия решения при предупреждении и ликвидации ЧС; 2) регистрацию объектов экономики и их характеристик; 3) наличие и численного состава: · техники; · защитных сооружений; · химически опасных веществ; · материально-технических средств; · формирований на объекте; 4) снижение времени на подготовку и уточнения данных по объектам ГО; 5) готовность объекта к ЧС; 6) проведение занятий с обучающимися в УМЦ; 7) контроль однократности учета объектов и обучающихся; В состав функционального комплекса должны входить: 1) задача первоначального ввода информации об объектах экономики; 2) задача первоначального ввода информации об обучаемых на УМЦ; 3) задача формирования и печати списков объектов экономики; 4) задача формирования и печати списков обучаемых на УМЦ; Необходимо спроектировать программу, содержащую стандартные элементы управления. Программа должна удовлетворять эргономическим требованиям.
П.1.5. Требования к программе Данная программа должна поддерживать интерфейс с пользователем (верхний уровень) и интерфейс с распределенной базой данных (нижний уровень). Программа GOBASE предназначена для работы под управлением операционной среды Windows. Интерфейс пользователя должны соответствовать стандартам Windows. Для удобства отладки и тестирования программу целесообразно разделить на отдельные блоки в соответствии с выполняемыми задачами. При проектировании следует учитывать, что большинство пользователей не является специалистами в вычислительной технике. Их знания компьютера находятся на уровне оператора ЭВМ. Для работы с программой - пользователям необходимо освоить работу в Windows на уровне оператора ЭВМ и ознакомиться с руководством пользователя GOBASE. В программе необходимо предусмотреть меры защиты от некорректных действий пользователя. В частности предусмотреть запрос подтверждения выполнения тех команд, выполнение которых может привести к значительным потерям времени или к потери данных. Программа должна обладать достаточной надежностью, работать под операционной системой Windows 95 или Windows NT. Занимать не более 4Mb оперативной памяти и не более 5Мб на диске в рабочем состоянии.
П.1.6. Состав и содержание работ по созданию программы 1). проектирование структуры базы данных; 2). проектирование прикладных процессов, необходимых для реализации задачи; 3). разработка алгоритма программы; 4). кодирование алгоритма; 5). тестирование программы; Следует учитывать, что при проектировании Windows - приложения стирается грань между разработкой алгоритма и кодированием. При этом можно начинать тестирование отдельных логически завершенных фрагментов программы до завершения написания всей программы. Руководства по установке и эксплуатации программного продукта могут входить в состав справочной системы, к которой можно обращаться из основного исполнимого модуля программы.
П.1.7. Входная информация Входной информацией для функционального комплекса являются: 1). данные об объекте: - наименование объекта; - адрес объекта; - количество работающих; - наибольшая работающая смена; - степень опасности; - перечень хранимых опасных веществ; - количество хранимых веществ; - наличие и класс защитных сооружений; - территориальная принадлежность к району; - род деятельности; - форма собственности; - особенности объекта; - подчиненность объекта; - регистрационный номер объекта; - Ф.И.О. руководителя объекта; - занимаемая должность руководителя объекта; - рабочий телефон руководителя объекта; - домашний телефон руководителя объекта; - Ф.И.О. начальника штаба ГО объекта; - занимаемая должность начальника штаба ГО объекта; - рабочий телефон начальника штаба ГО объекта; - домашний телефон начальника штаба ГО объекта; - телефон дежурного по объекту; - телефон факса; - телефон модема; - время работы модема; 2). данные об обучаемых в УМЦ: - Ф.И.О. обучаемого; - индивидуальный номер обучаемого; - категория обучаемого; - занимаемая должность обучаемого; - занимаемая должность обучаемого по ГО; - рабочий телефон обучаемого; - домашний телефон обучаемого; - домашний адрес обучаемого; - дата последнего обучения;
- дата планируемого обучения;
П.1.8. Выходная информация Выходной информацией функционального комплекса являются: 1). списки объектов экономики установленной формы: - в алфавитном порядке;
- по территориальной принадлежности к району; 2). списки обучаемых на УМЦ установленной формы: - в алфавитном порядке; - в порядке даты следующего обучения; - в порядке принадлежности к объекту.
П.1.9. Порядок контроля и приемки программы Контроль работоспособности программы возложить на Beta-тестеров входящих в подразделение заказчика (не менее 3 человек).
П.1.10. Требования к составу и содержанию работ по установке программы на рабочем месте оператора Установка программы производится путем инсталляции программы с гибкого диска изготовителя на жесткий диск компьютера. Перенос программы на другие машины без разрешения изготовителя запрещен.
П.1.11. Требования к документированию Изготовитель программного продукта обязан предоставить следующие документы: 1). руководство пользователя программы GOBASE; 2). руководство по установке; Эти документы должны быть включены в состав справочной системы программы.
П.1.12. Источники разработки Техническое задание на создание программы управления базой данных локальной вычислительной сети.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МОСКОВСКОЙ
ГОРОДСКОЙ СИСТЕМЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
И ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ Е.М. Кистанов Начальник Штаба ГОЧС Москвы, генерал-майор Город Москва - крупнейший политический, научный и промышленный центр страны, важнейший транспортный узел. речной порт и центр воздушных перевозок. Площадь - 1061,0 кв.км. Население - 8,7 млн.чел. Москва относится к химически опасным городам, на ее территории размещается большое количество взрыво- и пожароопасных объектов. Ежедневно железнодорожным и автомобильным транспортом в город поступают и провозятся транзитом опасные грузы. Большинство химически, -взрыво, -пожаро и других потенциально опасных объектов размещаются в непосредственной близости от жилой зоны. Высокая концентрация промышленных предприятий и автомобильного транспорта создают сложную экологическую обстановку (задымление, загазованность) со значительными превышениями предельно-допустимых концентраций. В настоящее время в городе расположено около 70 химически опасных объектов с общим запасом сильнодействующих ядовитых веществ 4600 т, в том числе хлора 1300 т, аммиака 2300 т. различных кислот свыше 1000 т. Наиболее крупными объектами являются по запасам хлора: водопроводные станции - 4 (от 330 до 350 т); Московский электродный завод - до 30 т.; по запасам аммиака: 12 хладокомбинатов (от 10 до 120 т); 15 оптово-розничных плодоовощных объединений (от 2 до 170 т); по запасам кислот: Акционерное общество Желатиновый завод - до 300 т соляной кислоты; Чертановская база кислот - 168 т азотной и соляной кислоты; Институт легких сплавов - 80 т азотной кислоты; Московский завод полиметаллов - до 36 т азотной кислоты; завод им. Войкова - до 70 т соляной кислоты. В городской черте размещено: Московский нефтеперерабатывающий завод (Капотня), 3 нефтебазы, около 200 АЗС. Город Москва имеет развитую систему водо, газо, энергоснабжения. Аварии на энергетических и инженерных сетях могут привести к нарушению жизнедеятельности населения отдельных районов и прекращению работы промышленных предприятий. На территории города расположены три радиационно опас- ных объекта (институт им.Курчатова - Северо-Западный АО, Мо- сковский инженерно-физический институт - Южный АО, ВНИ- КИЭТ - Центральный АО). Город имеет большую сеть водных артерий (реки Москва, Яуза, Сетунь, Сходня, канал им. Москвы), 2 речных вокзала (Северный. Южный) и три речных порта (Северный, Западный и Южный). Зона возможного катастрофического затопления может составить свыше 80 кв.км. с населением 268,9 тыс.человек. Через 20 железнодорожных станций на предприятия города ежесуточно поступают под выгрузку до 30 вагонов со СДЯВ (хлор, аммиак, кислоты) общим весом до 1800 т. В случае аварии при транспортировке сильнодействующих ядовитых веществ зоны возможного химического заражения будут соизмеримы с зонами соответствующих химически опасных объектов. Практически при аварии на них угроза населению может возникнуть в любой точке города. Вот очень коротко о потенциальных опасностях для населе- ния и территорий г. Москвы, не касаясь проблем экологии, геоло- гического риска и вопросов медицины. Анализ аварий и происшествий показывает, что характер происшествий при перевозке СДЯВ и легковоспламеняющихся жидкостей автомобильным и железнодорожным транспортом закономерно повторяются принося значительный материальный и экологический ущерб. За 1996 год у нас зарегистрировано 14 производственных аварий на химически и пожароопасных объектах. шесть случаев с выбросом аммиака. Не уменьшается число происшествий на метрополитене города. В 1996 году было 11 аварийных ситуаций. Увеличилось количество случаев обнаружения взрывоопасных устройств - 98 случаев. Трижды были обнаружены источники радиоактивных веществ. Из-за неправильного использования и хранения бытового газа в 11 случаях погибло 5 и пострадало 24 человека. Растет количество умышленных подрывов взрывных устройств. Продолжают будоражить город анонимные звонки о минировании общественных и жилых зданий, автомобилей. В каждом таком случае проводится целый комплекс мероприятий, включающих оцепление, эвакуацию, вызов дежурных подразделений и т.д. И только в 0,3% из 1000 звонков были обнаружены взрывные устройства. В настоящее время важное социальное и экономическое значение имеют профилактика, прогнозирование и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате аварий, катастроф и стихийных бедствий. Снижение уровня техногенной нагрузки города Москвы. который неоправданно велик, является одной из важнейших задач перспективного генерального плана развития Москвы.