Оценка достоверности выдаваемой информации
Сравним надежности построения двух вариантов ИС с устройством контроля и без него.
1. для ИС без устройства контроля:
Полученная из надежности вероятность безотказной работы:
P = 0,9363
2. для ИС с устройством контроля:
P = 0,97
Условная вероятность обнаружения ошибки:
k = 0,95
Вероятность безотказной работы с УК:
p* = 0,99
Вероятность обнаружения отказа с УК:
QO* = 0,0315
J + H = 1 (14)
H – недостоверность выдаваемой информации
Рассчитаем процент улучшения ИС
Достоверность выдаваемой информации для ИС без УК:
=> H1 = 0,188
Коэффициент достоверной контрольной вероятности:
(15)
Достоверность выдаваемой информации для ИС с УК:
(16)
=> H1 = 0,007
∆H = H1-H2 = 0,181
Достоверность выдаваемой информации для ИС с УК улучшится на 96% по сравнению с ИС без УК.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
7.1 Расчет производительности процессора
Разделим задачи, выполняемых ЭВМ на классы (Таблица 6), а также укажем их характеристики (Таблица 7,8,9)
Таблица 6 - Задачи, выполняемых ЭВМ
| № | Класс задач | № | Функция ИС |
| 1
| Информационно-справочные
| 1 | Ввод данных НИРС 102700КБ |
| 2 | Ввод данных рейтинг-контролей | ||
| 3 | Ввод отчетов о практике | ||
| 4 | Сформировать приказ «Принять студента» | ||
| 5 | Сформировать приказ «Отчислить студента» | ||
| 6 | Сформировать приказ «Перевод студента в другую группу» | ||
| 7 | Сформировать приказ «Перевод студента на следующий курс» | ||
| 8 | Сформировать отчет об успеваемости студентов | ||
| 9 | Сформировать отчет о публикациях студентов | ||
| 10 | Сформировать отчет по практикам | ||
| 2 | Моделирование, планирование, научные и оптимизационные задачи; | 11 | Распределение студентов по группам в соответствии с порядком указанных специальностей. |
|
|
|
Определим объем входной\выходной информации, для заполненных формы оценим количество заполняемого (в байтах), если на выходе имеем отчеты, документы, то указываем структура документа.
1) Ввод данных НИРС (рис.19)
Рис.19 – Форма ввода данных НИРС
2) Ввод данных рейтинг-контролей (рис.20)
Рис.20 – Форма ввода данных рейтинг-контроля
3) Ввод отчетов о практике (рис.21)
Рис.21 – Форма Отчета по практике
Таблица 7 – Характеристики задач, выполняемых на машинах
| № | Наименование задачи | № Функции | Входные данные, КБ | Выходные данные | Объем входной информации,  , бит
| Объем выходной информации,
 , бит
| Число операций (N2) |
| 1 | Информационно-справочные | 1 | 102700 | 103980 | 1099335 | 1124903 | 2224238 |
| 2 | 112654 | 113765 | |||||
| 3 | 107659 | 108790 | |||||
| 4 | 102879 | 108741 | |||||
| 5 | 108629 | 105890 | |||||
| 6 | 100964 | 105378 | |||||
| 7 | 109499 | 109853 | |||||
| 8 | 117002 | 121789 | |||||
| 9 | 116700 | 118431 | |||||
| 10 | 120654 | 127432 | |||||
| 2 | Моделирование, планирование, научные и оптимизационные задачи | 11 | 126890 | 127991 | 126890 | 254780 | 52662363 |
|
|
|
N*=Gвх+Gвых;
n=6*N*;
p=2.5*n;
N=8/3*p;
N1=α/ (α+1)*N;
N2=N-N1;
Для информационно-справочного класса задач:
N*=1099335+1124903=2224238
n=42963798;
p=107409495;
N=286425320;
N1=13801841
N2=2224238;
Для оптимизационного класса задач:
N*=126890+127890=2540959
n=15245754;
p=38114385;
N=101638360;
N1=4897599;
N2=52662363;
Таблица 8 - Исходные данные для расчета производительности вычислителя
| Тип задачи | Vi, операций | Qi, знаков | Wi, знаков | mi, т. | Кi, т. | di |
| Информационно-справочная | 2224238 | 11642912 | 16999620 | 20 | 30 | 0 |
| Оптимизационные задачи | 52662363 | 6596096 | 210649452 | 1 | 5 | 1 |
Таблица 9 – Параметры для расчета производительности вычислителя
| № | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Наименование параметра | Обозначение | Значение для сервера | Значение для ПК | |
| 1 | Коэффициент неравномерности распределения нагрузки по суткам месяца | Kн | 1,4 | 1,4 |
| 2 | Коэффициент запаса производительности на развитие задач пользователя | Kр | 1,2 | 1,2 |
| 3 | Коэффициент перевода часов в секунды | Q | 3600 | 3600 |
| 4 | Коэффициент, учитывающий наличие процессора Телеобработки (1-есть, 0-нет) | s | 1 | 1 |
| 5 | Среднее количество операций необходимое для организации приема и выдачи одного алфавитно- цифрового сообщения | g1 g2 | 20 100 | 20 100 |
| 6 | Фонд рабочего времени ЭВМ в течении суток | Тф | 24 | 8 |
| 7 | Среднее время технического обслуживания ЭВМ с учетом затрат на проведение работ обслуживания | Тто | 2 | 1 |
| 8 | Средняя наработка на отказ | То | 487 | 401 |
| 9 | Среднее время восстановления | Тв | 0,75 | 0,5 |
| 10 | Наработка ЭВМ на сбой | Тсб | 12 | 10 |
| 11 | Среднее время восстановления после сбоя | Тврсб = 0.1Тв | 0,075 | 0,05 |
| 12 | Среднесуточное время потерь из-за ошибок оператора | Тп = 0,05 Тф | 1,2 | 0,4 |
| 13 | Период функционирования систем диалогового режима в течении суток | Т | 3 | 6 |
| 14 | Число типов задач | N | 2 | 2 |
| 15 | Число терминалов часов при выполнении работ i-типа (только для терминала) | ri | 8 | 8 |
| 16 | Удельная нагрузка создаваемая пользователем на сервер (операций/с) | ni(z) li(z) | 109 7*108 | 5*108 15*107 |
| 17 | Вид обработки | di | 1 | 0 |
| 18 | Число классов работ выполняемых в диалоговом режиме – работа с БД | b | 2 | 2 |
|
|
|
Производительность процессора:
,
Pn=1,526*107Гц
|
|
|
Производительность процессора для обслуживания терминалов в диалоговом режиме:
Pg=8*1017 Гц
Требуемая производительность процессора.
Pтр 
8,2*108 Гц
Вычисление объема требуемой памяти
Количество операндов на один оператор:
Входная и выходная информация в знаках:
Суммарный поток информации:
Число простых операндов
Число команд в программе
Длина программы
Число операндов
Количество вычислительных операций
Число простых операторов (методом подбора)
Объем требуемой оперативной памяти:
бит = 2 Гигабайта .
7.2 Требуемый объем внешней памяти
Для срока службы в 5 лет достаточно объема внешней памяти в 20 Гигабайт с расчетом на хранение базы данных и ее резервного копирования.
7.3 Математическое моделирование
Дипломное проектирование включает этап построения математической модели объекта автоматизации либо информационной системы в целом.
В качестве математической модели ИС часто используются системы массового обслуживания (СМО). Это системы, которые обслуживают входящий поток заявок. На выходе имеем поток обслуженных заявок. В процессе обслуживания могут создаваться очереди конечной и бесконечной длины. Часть входящих заявок может получить отказ.
Кроме того, различают одноканальные и многоканальные СМО.
Исходные данные для анализа: параметры распределения входящих и исходящих потоков, а также характеристики самой СМО, например среднее время обслуживания. В результате расчетов определяют такие характеристики СМО, как среднее число заявок в системе, средняя продолжительность пребывания заявок в системе, среднее число заявок в очереди, средняя продолжительность пребывания заявок в очереди, средняя длина очереди и т.д. Такие модели исследуют двумя методами, дающими близкие результаты. Аналитические методы теории СМО позволяют выполнять вероятностные расчеты и вычислять теоретические значения характеристик СМО. Имитационное моделирование позволяет получить приблизительные оценки тех же параметров, причем с увеличением длительности моделирования они приближаются к теоретическим значениям. Имитационное моделирование можно использовать для исследования сложных систем, для которых непосредственное применение теории СМО затруднительно.
Пакет имитационного моделирования Arena позволяет строить визуализированные имитационные модели, проигрывать их и анализировать результаты.
Одним из наиболее эффективных свойств данного инструмента является его интеграция со средством функционального моделирования BPwin, в котором имеется возможность экспорта диаграммы IDEF3 в имитационную модель Arena.
В ходе моделирования была построена имитационная модель СМО для исследуемой предметной области:
В систему моделируются поступающие заявки от Преподавателей (Teacher) и Студентов (Student). Время поступления запросов в систему экспоненциально распределено со средним значением 30 минут, число запросов не ограничено, в случае занятости обслуживающегося устройства запрос встает в очередь. Время обслуживания запросов экспоненциально распределено со средним значением 24 минуты.
Информационный менеджмент
Назначение ИМ
Информационный менеджмент – это специальная область менеджмента, охватывающая все задачи в сфере создания и использования информационных ресурсов предприятия.
Построение ресурсных матриц
Ресурсная матрица в общем случае имеет следующий вид:
| R11 | R12 | … | R1n | |||
| R21 | R22 | … | R2n | |||
| R | = | … | … | … | … | |
| Rn-1,1 | Rn-1,2 | … | Rn-1,n | |||
| Rn1 | Rn2 | … | Rnn |
Для нашей системы основными используемыми компонентами являются пользователь, ПК пользователя, ОС, платформа 1С, конфигурация 1С:Предприятие, сервер БД, кабели, шнуры, принтер.
Ресурсная матрица:
Таблица 7.1 Ресурсная матрица
| Rпк | Rпк-пр | Rпк-п | |||
| Rпл | Rпл-серв | ||||
| Rкон | Rкон-п | ||||
| Rсерв | |||||
| Rпр | Rпр-п | ||||
| Rп-кон | Rп |
Таблица 7.2 Компоненты ресурсной матрицы
| Обозначение | Компонент матрицы |
| Rпк | характеризует ПК пользователя: Intel 2Duo/2G /80Gb/15" (25000р/ 300с) |
| Rпл | Платформа 1С:Предприятие 8.2 (10000р/150с) |
| Rкон | Конфигурация «УСУУП» на платформе 1С:Предприятие (4000р/150с) |
| Rсерв | Сервер БД SQL (8000р/1с) |
| Rпр | Принтер (лазерный,черно-белый) (3000р/7с) |
| Rп | Пользователь (секретарь) (з/п 15000р/300с) |
| R пк-п | характеризует взаимодействие ПК с пользователем; загрузка ОС (20 секунд) |
| Rкон-п | Взаимодействие конфигурации с пользователем (вывод сформированной ведомости) (1 сек) |
| Rпр-п | Время печати принтером одной ведомости (3 сек) |
| Rпл-серв | Получение платформой данных из БД (0,5) |
| Rпк-пр | Передача данных необходимых для печати (0,01) |
| Rп-кон | Работа пользователя с конфигурацией (выбор и ввод доп. параметров) (40 сек) |
Rпк= 25000/5/12/21/8/60/60=0,014 – стоимость 1с работы компьютера.
Технологический процесс по своему существу – это упорядоченная совокупность операций, выполняемых в определенном порядке с использованием определенных ресурсов. Каждая технология представляет собой некоторый определенный маршрут по клеткам ресурсной матрицы, развернутый во времени.
Таблица 7.3 Временная ресурсная матрица,
| 4,2 | 0,01 | 20 | |||
| 0,33 | 0,5 | ||||
| 0,027 | 1 | ||||
| 0,0000011 | |||||
| 0,002 | 3 | ||||
| 40 | 0,12 |
Процесс формирования ведомости можно разбить на несколько операций:
1) Вход в систему
2) Введение параметров формирования
3) Получение результата
4) Печать
Таблица 7.4 Распределение ресурсов по операциям.
| Ресурсы | Операции | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Rпк | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,3 |
| Rпл | 0 | 0,4 | 0,5 | 0,1 |
| Rкон | 0 | 0,7 | 0,2 | 0,1 |
| Rсерв | 0 | 0,1 | 0,9 | 0 |
| Rпр | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Rп | 0,3 | 0,5 | 0 | 0,2 |
| R пк-п | 1 | 0 | 0 | 0 |
| Rкон-п | 0 | 0,1 | 0,9 | 0 |
| Rпр-п | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Rпл-серв | 0 | 0 | 1 | 0 |
| Rпк-пр | 0 | 0 | 0 | 1 |
| Rп-кон | 0 | 0,9 | 0,1 | 0 |
В клетках выше приведенной таблицы отражаются величины, характеризующие объем соответствующего ресурса, затрачиваемого при выполнении той или иной операции.
Рассчитаем функционалы:
F1= 20.008
F2=40.48
F3=1.9
F4=4.008
После выполнения операции вычисления множества функционалов F по всем технологическим процессам как показателей качества этих процессов, мы можем решать разнообразные задачи анализа деятельности системы.
8.3 Экономическое обоснование. Оценка экономической эффективности
Экономический эффект – это полученный (или предполагаемый) результат от внедрения информационной системы, рассчитанный в денежном выражении. Экономический эффект рассчитывается как сумма всех положительных факторов в стоимостном выражении, обусловленных новой разработкой (снижение трудоемкости, численности, затрат материалов, электроэнергии, повышение качества продукции и т.п.)
Эффективность – сопоставление эффекта от реализации инвестиций в системы с величиной затрат, необходимых для их внедрения.
Экономическая эффективность исчисляется как соотношение стоимостного эффекта от внедрения ИС к стоимости самой системы и разность затрат на ее создание и эксплуатацию за определенный период времени.
Показатели экономической эффективности имеют весьма приближенное значение в связи с трудностью определения составляющих компонент эффекта, полученного за счет внедрения ИС. Основную трудность составляет разделение результатов, полученных за счет мероприятий по совершенствованию управления и соответствующих величин, получаемых за счет автоматизации решения экономических задач и повышения качества принимаемых решений.
Экономическая эффективность информационных систем в общем случае обеспечивается за счёт следующих факторов:
- высокой скорости выполнения операций по сбору, передачи и выводу информации, достигаемой за счёт высокой производительности автоматических средств, с помощью которых можно сократить до минимума время, необходимое для выполнения отдельных технологических операций;
- повышения качества учёта, контроля и регулирования за счёт увеличения исходной информации, установления чёткого графика её получения, устранения из неё условно постоянных данных, а также за счёт комплексной централизованной обработки;
- улучшения системы информации за устранения дублирования и искажения информации, введения единой системы расчётов и форм документации.
Для оценки экономической эффективности рассматриваемые задачи ИС должны быть охарактеризованы затратами на разработку ИС, приобретение технических средств, величинами затрат на решение задачи до и после автоматизации и др.
Предпроизводственные затраты включают затраты на исследовательские и проектные работы, включая приобретение программных средств, составление инструкции пользователей, а также расходы на освоение средств автоматизированного проектирования.
Полные (капитальные затраты) включают затраты на приобретение ПЭВМ, оргтехники, средств связи, реконструкцию здания в связи с установкой ВТ с учетом остаточной стоимости ликвидируемого оборудования, также затраты на предотвращение отрицательных социальных, экономических и других последствий, связанных с внедрением ИС.
Исходные данные для расчета коэффициента экономической эффективности приведены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 – Исходные данные
| Наименование | Обозначение | Значение показателя |
| 1.Кол-во рабочих дней в году, дн | 251 | |
| 2.Среднемесячный фонд времени, дн | Мд | 21 |
| 3.Рабочее время в день,час. | Tд | 8 |
| 4.Месячная зарплата пользователя, руб | ЗП | 4850 |
| 5.Часовая тарифная ставка пользователя, час | tчас | 28,9 |
| 6.Коэффициент, учитывающий доп.зарплату, премии, накладные расходы: | Η | 0,791 |
| 6.1 Коэффициент, учитывающий доп.зарплату | Кд | 0,091 |
| 6.2 Коэффициент, учитывающий премии | Кп | 0,3 |
| 6.3 Коэффициент, учитывающий накладные расходы | Кн | 0,4 |
| 7.Коэффициент, учитывающий отчисления в соц. страхование и страхование от несчастных случаев | R | 0,262 |
| 8.Месячная зарплата ИТР, обслуживающего выч. технику, руб | ЗПитр | 12000 |
| 9.Годовой фонд времени работы ЭВМ, час. | Fэвм | 2008 |
| 10.Мощность ЭВМ, КВт | Nэвм | 0,5 |
| 11.Стоимость 1 КВт/часа электроэнергии, руб. | Цэл | 2,11 |
| 12.Коэффициент использования энергоустановок по мощности | Ки | 0,9 |
| 13.Стоимость ЭВМ, руб | Cэвм | 18000 |
| 14. Норма амортизационных отчислений для ПЭВМ | Α | 0,25 |
| 15.Коэффициент, учитывающий затраты на ремонт | Кзр | 0,0825 |
| 16.Кол-во проектировщиков | К | 1 |
| 17.Время проектирования, мес. | Тпр | 4 |
| 18.Зарплата проектировщика, руб. | Зп | 20000 |
Накладные расходы:
- канцелярские расходы 2000 руб. в месяц;
- командировочные расходы 10 000 руб. в месяц
Заработная плата персонала 25000 руб. в месяц.
Процент накладных расходов рассчитывается как
(1)
Накладные расходы =2000 + 10000 = 12000 руб. в месяц.
%
Задачи, решаемые с помощью разработанной информационной подсистемы, представлены в таблице 7.6.
Таблица 7.6 – Задачи
| Задача | Kр | Тр1 | Тм1 | Тр2 | Тм2 | Тр1*Kp | Тм1*Kp | Тр2*Kp | Тм2*Kp |
| 1.Оперативный учет | 2522 | 2 (120 мин) | - | 0,08 (5 мин) | 0,25 (15 мин) | 5044 | - | 201 | 630 |
| 2.Оперативный анализ | 5 | 64 (3840 мин) | - | - | 1,08 (65 мин) | 320 | - | - | 5 |
| 3.Формирование отчетов | 7 | 112 (2688 мин) | - | - | 16 (980 мин) | 784 | - | - | 112 |
| Итого | 6148 | - | 201 | 747 |
1) Kр – количество решений в год
Оперативный учет:
- обязательное резервное копирование раз в месяц = 12 решений,
- ввод, редактирование и поиск данных ежедневно = 2522 решений.
Итого:2522 решения в год.
Оперативный анализ:
- ввод данных по перемещению студентов =2 решения в год.
- формирование приказов об отчислении =2 решения в год.
Формирование отчетов:
-формирование ведомостей для одной группы = 18 решений в год.
-формирование отчета по посещаемости = 6 решения в год.
2) Тр1 – время ручной обработки до автоматизации, час
Оперативный учет:
-поиск нужной информации, редактирование, добавление данных составляет примерно 2 часа.
Оперативный анализ:
Для корректировки понадобится около 3 дней (24 часа); для перераспределения студенческих составов – 5 дней (40 часов).
Формирование отчетов:
На формирование ведомостей необходимо примерно 10 дней (80 часов); на составление журнала посещаемости – 4 дня(32 часа).
3) Тр2 – время ручной обработки после автоматизации, час.
Оперативный учет:
После автоматизации пользователь сможет:
- вносить информацию за 5 мин или 0,08 часа
Оперативный анализ:
Необходимая информация загружается извне по стандартным правилам обмена.
Формирование отчетов:
Типовые отчеты уже есть в системе.
4) Тм2 – время машинной обработки после автоматизации, час.
Оперативный учет:
Обновление БД займет примерно 0,25 часа (15 минут).
Оперативный анализ:
Для корректировки учебного состава понадобится 0,42 часа (25 минут).
Для корректировки статуса актуальности студента при отчислении – 0,66 часа (40 минут)
Формирование отчетов:
На формирование ведомостей необходимо примерно 9 часов (560 мин); на составление отчета по посещаемости – 7 часов (420 мин).
1. Затраты ручного труда, связанные с работой технических пользователей, руб.
,(2)
где n – общее количество решений.
До автоматизации: 
После автоматизации: 
2. Затраты эксплутационные, связанные с решением задачи на вычислительной технике, руб.
, (3)
2.1 Зарплата инженерно-технических работников, обслуживающих вычислительную технику, руб.
, (4)
где TMi – затраты машинного времени на одноразовое решение i задачи, часы;
Фг – годовой фонд заработной платы ИТР, обслуживающего вычислительную технику, руб;
Fэвм – годовой фонд времени работы ЭВМ, часы.
После автоматизации: 
2.2 Затраты на электроэнергию, руб.
, (5)
где Nэвм – уставная мощность ЭВМ, КВт;
Цэл – стоимость 1КВт/час электроэнергии, руб;
Ки – коэффициент использования электроустановок по мощности.
После автоматизации: 
2.3 Aмортизационные отчисления.
, (6)
где 
– норма амортизационных отчислений.
2.3.1 Капитальные затраты на задачу, связанные со стоимостью вычислительной техники, приходящейся на данный комплекс задач, руб.
, (7)
После автоматизации: 
Амортизационные отчисления:
После автоматизации: 
2.4 Затраты на запасные части, материалы, ремонт, руб.
, (8)
где К– сумма коэффициентов: нормы расходов запасных частей, нормы расходов материалов, коэффициента ремонта.
После автоматизации: 
Таким образом, затраты эксплуатационные, связанные с решением задачи на вычислительной технике, руб.:
После автоматизации: 
3 Затраты, связанные с проектированием задачи, руб.
(9)
После автоматизации:
В таблице 7.8 приведены затраты на проектирование информационной подсистемы.
Таблица 7.8 – Затраты на проектирование ИП
| Вид затрат | Показатель | Значение |
| Затраты ручного труда, руб. | Зр1 | 111167 |
| Зр2 | 3634 | |
| Зарплата ИТР, обслуживающего выч. технику, руб. | Зитр1 | 0 |
| Зитр2 | 6684 | |
| Затраты капитальные, руб. | Зк1 | 0 |
| Зк2 | 20088 | |
| Амортизационные отчисления, руб. | А1 | 0 |
| А2 | 5022 | |
| Затраты на электроэнергию, руб. | Зэл1 | 0 |
| Зэл2 | 709 | |
| Затраты на запасные части, материалы, ремонт, руб. | С(зч+м+р)1 | |
| С(зч+м+р)2 | 1657 | |
| Затраты эксплуатационные, руб. | Зэкс1 | 0 |
| Зэкс2 | 14072 | |
| Затраты проектирования, руб.
 Мы поможем в написании ваших работ! |