1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Техническое задание на разработку программы

1.1.1 Введение

Необходимо разработать программу «Задача о строевой записке» для автоматизации процесса решения задач оптимизации. Средой для написания, данного программного продукта будет выбрана среда быстрой разработки программ Borland Delphi 7.0.

1.1.2 Основание для разработки

Программа «Задача о строевой записке» разрабатывается на основании задания на производственной практике от 25.04.2005 г.

1.1.3 Назначение разработки

Требования к программе или программному изделию.

Основными задачами и функциями, которые подлежат автоматизации, являются:

- сбор и обработка статистических данных, с последующим подведением итогов за год и вывод этих данных в виде отчета на печать.

- отладка режима ввода, который осуществляет проверку вводимых значений и выдает сообщение о неправильном вводе (например, при несовпадении типов или если значение не соответствует зарегламентированому списку значений).

- изготовление инструкций пользователя и представление её как в электронном, так и печатном виде.

К функциональным характеристикам для программы «Автоматизированный учет товарного оборота дистрибьюторов» должен быть разработан оригинальный графический интерфейс, обеспечивающий надлежащую функциональность. Интерфейс должен быть описан языком, понятным пользователю, не содержать сокращений, а также иметь элементы навигации (кнопки, меню).

Основная информация, меню и другие элементы навигации должны быть доступны, по возможности, без горизонтального прокручивания.

Требования по надежности воплощаются следующим образом: программа должна обеспечивать правильное функционирование в непрерывном режиме, с возможностью выхода из нее только при нажатии соответствующей кнопки главного меню (или формы), с предварительным информированием пользователя о возможном выходе и закрытие программы и подтверждением намерений пользователя о выходе.

Также необходимо, чтобы все входные числовые данные были не отрицательны или равны нулю, в противном случае, на экране должно быть выведено соответствующее сообщение на русском языке и с понятным для пользователя текстом.

Необходимо прослеживать состояние дополнительных устройств (принтер) и расходных материалов: аварийные ситуации должны быть предвидены и сопровождаться сообщениями об ошибке, при этом функционирование программы должно продолжаться без сбоев.

Для того чтобы предотвратить случайный несанкционированный ввод – ввод с ошибками, необходимо предусмотреть систему контроля ввода, прописать все необходимые правила в инструкции и организовать систему подсказок.

Реализация всех функций и задач осуществляется с помощью Borland Delphi 7.0.

Система должна обеспечивать:

- остановку процесса выполнения программы с нажатия кнопки «выход» главного меню;

- беспрерывную обработку данных;

- постоянный контроль ввода.

При корректном перезапуске основных оперативных средств функционирование программы должно восстанавливаться в полном объеме.

В качестве условий эксплуатации выступают следующие характеристики: так как программа реализована на обычном персональном компьютере, то требования к условиям окружающей среды являются стандартными, помещение должно проветриваться каждые 2 часа, должна соблюдаться вся техника безопасности и гигиена труда.

К составу и параметрам технических средств предъявляются следующие требования. Комплект вычислительной техники, позволяющий автоматизировать производственный и вычислительный процесс, должен включать в себя:

- устройство визуального отображения данных – монитор – типа SVGA c разрешающей способностью 800x600;

- IBM- совместимый компьютер с процессором не ниже i80386/486 или выше;

- наличие манипулятора мышь;

- устройство ввода данных и управления – клавиатура;

- устройство вывода данных – принтер.

Минимальные требования к системе:

- операционная система Windows NT/9x/XP;

- не менее 32 Мбайт оперативной памяти;

- не менее 20 Мбайт свободной памяти;

В рамках данной курсовой работы требования к маркировке и упаковке, а так же требования к транспортированию и хранению не рассматриваются.

1.1.4 Требование к программной документации

Вся программная и эксплуатационная документация должна быть регламентирована гостами ЕСПД. Например, ГОСТ 19.101-77 ЕСПД «Виды программ и программной документов». В качестве программных документов выступают пояснительная записка и описание программы.

Пояснительная записка – должна содержать следующие разделы:

- введение;

- назначение и область применения;

- технические характеристики;

- ожидаемые технико-экономические показатели;

- источники исследования при разработке.

В зависимости от особенностей документа отдельные разделы (подразделы) допускается объединять, а так же вводить новые разделы (подразделы).

Описание программы – должно содержать следующие разделы:

- общие сведения;

- функциональное назначение;

- описание логической структуры;

- используемые технические средства;

- вызов и загрузка;

- входные данные;

- выходные данные.

В качестве эксплуатационного документа выступает руководство пользователя, содержащее следующие разделы:

- назначение программы;

- условия выполнения программы;

- выполнение программы;

- сообщение оператору.

1.1.5 Технико-экономические показатели

Для данной задачи технико-экономические показатели не требуются.

1.1.6 Стадии и этапы разработки

В рамках курсового проекта предусматривается разделение работы на 3 основных этапа.

Первый этап направлен на реализацию защиты от несанкционированного доступа:

- отладка режима ввода, который осуществляет проверку вводимых значений и выдает сообщение о неправильном вводе:

а) контроль правильности данных;

б) обеспечение целостности данных;

в) обработка прерываний.

Итогом работ по второму этапу проекта является полностью функционирующая программа, удовлетворяющая всем требованиям, описанным в данном Техническом задании.

Второй этап состоит в проверки всех орфографических, структурных и прочих ошибок.

Третий этап состоит в изготовлении инструкций пользователя и представление её как в электронном, так и печатном виде.

1.1.7 Порядок контроля и приемки

Приемка работ производится Заказчиком, с подписанием акта сдачи-приемки результатов работ, после предоставления разработчиком всех результатов работ - инструкции пользователя и исходной программы, в условиях, указанных в настоящем Техническом задании. После чего, разработчик должен осуществить настройку программы, а Заказчик должен провести испытания. Испытания представляют собой процесс проверки выполнения заданных функций системы, выявления и устранения недостатков в программном обеспечении и документации.

1.2 Алгоритм решения

Задача о замене оборудования. Задача состоит в определении оптимальных сроков замены старого оборудования (станков, производственных зданий и т.п.). Старение оборудования включает его физический и моральный износ в результате чего растут производственные затраты, затраты на ремонт и обслуживание, снижается производительность труда, ликвидная стоимость. Критерием оптимальности является либо прибыль от эксплуатации оборудования, либо суммарные затраты на эксплуатацию в течении планируемого периода.

При построении модели задачи принято считать, что решение о замене оборудования выносится в начале каждого промежутка эксплуатации и, что в принципе оборудование можно использовать не ограниченно долго. Основная характеристика оборудования (параметр состояния) его возраст (t). При составлении динамической модели процесс замены рассматривают, как n шаговый, разбивая весь период эксплуатации на n шагов. Возможное управление на каждом шаге характеризуется качественными признаками: - сохранить оборудование; - заменить; - сделать ремонт.

Обозначим через r(t) и с(t) прибыль от эксплуатации t летнего механизма на протяжении и затраты на его обслуживания за этот же период.

Пусть S(t) – стоимость продажи механизма, который эксплуатировался t лет. Стоимость приобретения нового механизма остается не изменой на протяжении всех лет и равна I.

Элементы модели динамического программирования.

- этап k представляется порядковым номером года;

- вариантами решения на k-ом этапе являются альтернативы: продолжить эксплуатацию или заменить механизм в начале k-го года;

- состояние на k-ом этапе является срок эксплуатации t механизма к началу k-го года.

Пусть (t) – максимальная прибыль получаемая за годы от k до n, при условии, что в начале k-го года имеется механизм t летнего возраста. Рекуррентное уравнение имеет вид:

1.3 Описание программы

1.3.1 Общие сведенья

Программа «Задача о замене оборудования» представляет собой законченный исполняемый файл. Для нормального функционирования необходима операционная система Windows 95 или выше, а так же необходимы драйвера для работ с базами данных BDE. Данные драйвера должны быть расположены в одном каталоге и исполняемым файлом или на компьютере пользователя должна быть установлена программа BDE Administrator. Так же имеется требование к расположению каталогов программы: каталог, в котором хранится исполняемый файл, может храниться в любом из каталогов любого из жестких дисков ПК, а каталог, хранящий таблицы баз банных, иконок и т.д. должен быть расположен в директиве C:\Program Files\Common Files\Shares\.

Данная программа написана на языке программирования для быстрой разработки приложений Borland Delphi 7.0 с использованием утилит Database Desktop, Rave 5.0, BDE Administrator.

1.3.2 Функциональное назначение

Программа «Задача о замене оборудования» предназначена для расчета задач линейного программирования.

1.3.3 Используемые технические средства

Тип ЭВМ: ПК совместимы компьютеры, модели Intel Pentium 166;

Тип монитора: адаптер поддерживающий режим SVGA, с поддержкой разрешения 800x600 точек;

Тип принтера: Cannon i350;

1.3.4 Вызов и загрузка

Вызов и загрузка программы «Задача о замене оборудования» осуществляется путем загрузки ее исполняемого файла epmpleon.exe из каталога, где расположено приложения или с помощью вынесенного ярлыка.

1.3.5 Входные данные

Входные данные вводятся пользователем в формы, которые предусмотрены для ввода.

1.3.6 Выходные данные

Выходные данные представляет отчет с результатами расчета программы. Вид выводимого отчета можно просмотреть в приложении Б.

2 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технология разработки программы

Технология разработки программы включает следующие разделы:

- Ознакомление с заданием на курсовое проектирование;

- Изучение метода для решения задачи;

- Создание блок-схем алгоритма решения задачи;

- Реализация задачи на ЭВМ;

- Тестирование и отладка программы:

- Демонстрация программы на работоспособность и сбои устойчивость.

2.2 Описание процесса отладки и испытания программы

2.2.1 Объект испытаний

Объектом испытаний является программа «Задача о замене оборудования».

2.2.2 Цель испытаний – доказать верность расчетов и надежность программы «Задача о замене оборудования».

2.2.3 Требования, подлежащие проверки

Проверить надежность расчетов, функционирования программы, защищенность полей вводимой информации от несанкционированного ввода, корректность отображения и вывода исходной информации.

2.2.4 Средства и порядок испытаний

Средством для проверки ошибок ввода/вывода, динамических и ошибок времени выполнения использовался отладчик фирмы Borland встроенный в среду Delphi 7.0.

Логические ошибки устранялись вручную. Порядок испытаний проходил в следующем порядке:

- Поиск и отладка синтаксических ошибок и ошибок времени выполнения программы;

- Корректность расчетов проводимых в программе;

- Защищенность полей от несанкционированного ввода и проверка входной информации;

- Корректность отображения и печати выходной информации;

- Проверка программы на устойчивость к сбоем в работе или функциональная устойчивость.

2.2.5 Методы испытаний

Поиск и отладка синтаксических ошибок и ошибок времени выполнения программы – проводился с помощью встроенного в систему разработки программ отладчика.

Корректность расчетов проводимых в программе – проверка проводилась путем расчета исходных данных в начале в ручную, а затем с помощью программы. И затем сравнивались результаты. Проверка проводилась на возможные входные данные.

Защищенность полей от несанкционированного ввода и проверка входной информации – проводилась путем создания специальных ограничивающих алгоритмов и ограничения вводимых путем выбора их из списков разрешенных значений.

Корректность отображения и печати выходной информации – проводилась тестирующих примеров, в которых выявлялись ошибки и неточности, как при выводе на печать, так и при отображении на экран.

Проверка программы на устойчивость к сбоям в работе или функциональная устойчивость – проводилась путем многократного прогона программы, а так же вводя различные исходные данные.

2.3 Надежность программного изделия

Программа называется надежной, если она при всех условиях обеспечивает полную повторяемость результатов.

Надежность программного обеспечения заключается на всех фазах жизни программы, а не только при поиске ошибок.

Методы, которые используют техническую надежность программного обеспечения можно разделить на четыре категории:

- Тестирование – это выполнения программы при заданных условиях с целью получения и фиксирования реальных результатов ее работы. По этим данным делают вывод о степени соответствия программы с соответственными приборами;

- Анализ – это метод логическая или математическая обработка данных при заданных условиях; может включать оценку выполняющих логические функции, числовых или статистических характеристик алгоритмов и формул, затрат памяти и времени используемых вычислений;

- Демонстрация – выполнение функциональных задач перед квалифицированными экзаменаторами, регистрация результатов, работы программы должны выполняться средствами самой программы.

- Инспекция – это проверка параграммы на соответствия требования указанных в документации, может включать в себя визуальное наличие желательных и отсутствие не желательных качеств.

В настоящей программе могут возникать следующие типы ошибок: ошибки, возникающие при неверном вводе исходных данных, ошибки периода счета и ошибки оборудования.

Ошибки, возникающие при неверном вводе исходных данных или не санкционированный ввод данных, данный вид ошибок устраняется следующими путями:

- Выбором исходных данных из списков. Используется в основном для символьных типов данных, т.к. нельзя (в рамках данной программы) отследить правильность и корректность их ввода;

- Запрещение изменения значений ключевых полей. Поля такого типа заполняются автоматически программой, это позволяет сохранять целостность системы;

- Сравнения на диапазоны допустимых значений. Используется для проверки результатов вычислений и при вводе исходных данных.

Ошибки периода счета. Могут возникать при исчислении должности. Устраняются путем исключением деления на ноль. Если в исходных данных в полях, на которые происходит действие, стоит нулевое значение, то такие поля исключаются. При заполнении таких полей пользователь должен быть предельно аккуратен, иначе возможен вывод неверного результата.

Ошибки оборудования. В настоящей программе ошибки такого типа не обрабатываются. При возникновении таких ошибок, как: зависания компьютера или программы; нехватка оперативной памяти; отключения электропитания и т.п. в период счета программы приведет к частичной или полной потери данных.