РЕФЕРАТ

Дипломный проект на тему «Автоматизированная система управления санаторным комплексом «Валуево». Подсистема «Диетпитание» состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 169 страницы и графического материала на 14 листах.

Расчетно-пояснительная записка содержит 6 разделов, а также введение, заключение, приложение 1, содержащее перечень принятых сокращений, приложение 2, содержащее договор на научно-техническую продукцию, и библиографический список.

В первой главе описана внешняя организация и внутренняя структура санаторного комплекса, составлена и рассмотрена архитектура АСУ санаторным комплексом, сформирована структура автоматизированных рабочих мест пользователей ПК и произведен выбор компьютерной сети и операционной системы для АСУ санаторием.

Вторая глава содержит структуру и описание подразделений подсистемы «Диетпитание» (врач-диетолог, столовая, кухня), а также информационных и материальных потоков между ними.

В третьей главе описан метод Блочных альтернативных сетей, представлена схема функционирования подсистемы «Диетпитание» на БАС.

Четвертая глава содержит алгоритм создания базы данных подсистемы «Диетпитание», ее описание и руководство пользователя.

В пятой главе (экономическая часть проекта) приводится состав типового бизнес-плана и рассматривается содержание основных его разделов; проводится планирование работ по теме и определяется договорная цена. Также обосновывается экономическая целесообразность темы и в приложении 2 рассматривается заключение договора на создание научно-технической продукции.

В шестой главе (экология и охрана труда) представлены оптимальные параметры освещения и воздушной среды рабочей зоны операторов ПК и производится расчет искусственной общей освещенности и общеобменной механической вентиляции.

В расчетно-пояснительной записке содержится 70 рисунков, 14 из которых представляют собой графическую часть проекта, и 11 таблицы, одна из которых включена в графическую часть дипломного проекта. Список литературы включает 22 наименования.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….8

Перечень сокращений…………………………………………………….10

Глава 1. Архитектура автоматизированной системы управления санаторным комплексом «Валуево»…………………………………………11

1.1. Внешняя организация санаторного комплекса…………………….11

1.2. Внутренняя структура санаторного комплекса…………………….14

1.2.1. Организационная структура санаторного комплекса…...17

1.2.2. Описание подразделений санаторного комплекса………20

1.2.3. Функциональная структура санаторного комплекса……23

1.2.4. Циркуляция ресурсов в санаторном комплексе…………24

1.3. Архитектура АСУ санаторным комплексом «Валуево»…………..25

1.3.1. Функции АСУ санаторным комплексом…………………30

1.4. Аппаратное и программное обеспечение санаторного комплекса «Валуево»………………………………………………………………………...31

1.4.1. Автоматизированные рабочие места сотрудников санаторного комплекса………..…………………………………………..…….31

1.4.2. Выбор сети для АСУ санаторным комплексом………….35

1.4.3. Выбор операционной системы для АСУ санаторным комплексом………………………………………………………………………46

1.5. Выводы………………………………………………………………..49

Глава 2. Подсистема «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево»………………………………………………………………………..51

2.1. Анализ подсистемы «Диетпитание»……………………………..…51

2.2. Подразделение «Врач-диетолог»……………………………………54

 2.2.1. Определение системы питания на планируемый срок....55

 2.2.2. Модель организации пищевого рациона…..……………62

2.2.3. Модель организации свободного выбора блюд…………65

2.2.4. Поступление и хранение продуктов……………………...68

2.2.5. Замена продукта в блюде на эквивалентное…………….69

2.2.6. Замена блюда в диете на эквивалентное……..………….71

2.3. Подразделение «Столовая»…………………………………………72

2.3.1. Размещение пациентов в столовой………………..……..73

2.3.2. Проблемные ситуации, возникающие в столовой,

и пути их решения……..…………………………………………73

2.4. Подразделение «Кухня»……………………………………………..75

2.5. Выводы………..………………………………………………………77

Глава 3. Информационное представление подсистемы «Диетпитание» на основе метода  Блочных альтернативных сетей…….78

3.1. Метод Блочных альтернативных сетей……………………………..78

3.1.1. Элементарный блок альтернатив…...…………………….78

3.1.2. Алгоритмы навигации на БАС……………………………82

3.1.3. Маршруты на БАС………………………………………...87

3.2. Информационное представление алгоритма работы

врача-диетолога методом БАС …………………………………………92

3.2.1. Выбор блюд для приема пищи методом БАС…………...93

3.2.2. Выбор блюд на день методом БАС………………………99

3.3. Выводы………………………………………………………………105

Глава 4. База данных подсистемы «Диетпитание»………………..106

4.1. Представление и описание базы данных подсистемы «Диетпитание»………………………………………………………………….106

4.2. Структура и описание экранных форм пользовательского интерфейса базы данных ………….…………………………………………..118

4.2.1. Структура экранных форм базы данных………………..118

4.2.2. Описание экранных форм базы данных……...…………120

4.3. Руководство пользователя………………………………………….129

4.4. Выводы……………...……………………………………………….132

Глава 5. Экономическая часть……………………………………….133

5.1. Организация планирования работ…………………………………133

5.1.1. Назначение АСУ подсистемы «Диетпитание»……..……133

5.1.2. Структура разработки……………………………………...134

5.1.3. Этапы разработки…………………………………………..135

5.2. Расчет стоимости разработки..……………………………………..136

5.3. Оценка эффективности…………………..…………………………142

5.4. Оценка рыночной экономичности, целесообразности разработки………………………………………………………………………143

5.4.1. Конкуренция..………………………………………………143

5.4.2. Организация послепродажного обслуживания…………..144

5.4.3. Организационный план……………………………………144

5.4.4. Юридический план…………………………………………144

5.4.5. Оценка риска и страхование………………………………145

5.5. Выводы………………………………………………………………145

Глава 6. Экология и охрана труда ……………………….………….146

6.1. Анализ условий труда………………………………………………146

6.2. Расчет освещения рабочего места…………………………………148

          6.2.1. Расчет искусственного освещения………………………..149

6.3. Расчет вентиляции…………………………………………………..150

6.4. Расчет потребляемого воздухообмена…………………………….152

6.4. Выводы………………………………………………………………153

Выводы…………………………………………………………………...154

Заключение………………………………………………………………155

Библиографический список……………………………………………..157

Приложение 1……………………………………………………………160

Приложение 2……………………………………………………………163

ВВЕДЕНИЕ

            Эффективность функционирования предприятия или организации любой отрасли и сферы деятельности напрямую зависит от скорости, точности и своевременности обмена данными как внутри этого предприятия между его составляющими частями (отделами, подсистемами и т.д.), так и вне его, то есть взаимодействие и обмен данными этой организации с другими (конкурирующими, предприятиями-партнерами и т.д.). И чем больше, масштабнее предприятие, тем серьезнее перед его управляющими встает проблема организации и контроля потоков огромного количества информации предприятия.

         Для качественного решения таких проблем на предприятиях  используются автоматизированные системы  управления (АСУ).

Автоматизированная система управления  – это человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности.

Идея нормативного проектирования систем  управления содержалась еще в попытках построения деятельности организаций на основе применения математической модели (сетевой, конвейерной очереди, линейного программирования и других). Как общий принцип построения целостных организаций эта идея была осознана в середине 60-х годов. Хотя многочисленные технические аспекты создания и внедрения АСУ продолжают разрабатываться, основы и формы применения к прикладным задачам достигли определенного, довольно высокого уровня, позволяющего говорить об этой разработке как в принципе завершенной.

         В дипломном проекте проводится анализ  одной из подсистем санаторного комплекса «Валуево» для ее дальнейшей автоматизации. Задачей  подсистемы «Диетпитание» является организация системы диетического питания пациентов.

Внедрение АСУ позволяет систематизировать обмен данными, регламентировать состав и формы представления данных, а также структуру информационных потоков в системе (информационных и командных связей между субъектами санатория, а также информационный обмен с внешними по отношению к санаторию организациями), значительно повысить точность и четкость их ведения, гарантировать их сохранность, предоставлять полную взаимоувязанную информацию по всем субъектам санатория. Все это  приводит к слаженной работе сотрудников организации и во много раз увеличивает эффективность функционирования предприятия в целом.

Перечень сокращений:

АСУ – автоматизированная система управления

ОА – объект автоматизации

АРМ – автоматизированное рабочее место

ПК – персональный компьютер

ЭВМ – электронно-вычислительная машина

ЛВС – локальная вычислительная сеть

ГВС – глобальная вычислительная сеть

ОС – операционная система

c/к – санаторный комплекс

п/с – подсистема

ГЛАВА 1

АРХИТЕКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ САНАТОРНЫМ КОМПЛЕКСОМ «ВАЛУЕВО»

Процесс автоматизации предприятия включает в себя следующие стадии:

1.       предпроектная стадия;

2.       технический и рабочий проекты;

3.       ввод в эксплуатацию (внедрение) АСУ.

Предпроектная стадия подразделяется на этапы:

·                    обследование автоматизируемого предприятия;

·                    диагностический анализ.

Обследование автоматизируемого предприятия – это тщательный и всесторонний анализ предприятия – его взаимодействия с окружающей средой, а также его внутреннего устройства. Основными показателями внутренней организации предприятия являются его структурная и функциональная схемы, а также циркуляция информационных (в т.ч. документация), материальных, экономических  и энергетических ресурсов между подразделениями предприятия. В последнем пункте необходимо проанализировать интенсивность, объем и важность передаваемых ресурсов.

Диагностический анализ – процесс выявления недостатков внешней организации и внутренней структуры предприятия и предложение мер по их устранению.  То есть необходимо предложить способы по усовершенствованию предприятия с трех позиций (аспектов): структурный, функциональный аспекты и аспект управления.

Затем на основе результатов всего обследования предприятия необходимо выделить подсистемы предприятия, которые необходимо автоматизировать в первую очередь, и обозначить их в качестве объектов автоматизации (ОА).

Осуществим все этапы предпроектной стадии процесса автоматизации санаторного комплекса «Валуево».

3.1.          Внешняя организация санаторного комплекса «Валуево»

Основной медицинский профиль (направление деятельности)  санаторного комплекса «Валуево» - заболевания бронхо-легочной системы, реабилитация неврологических больных. Санаторий находится в десяти километрах от московской кольцевой автомобильной дороги. Это позволяет приезжать и поселяться в нем жителям Москвы и ближайшего Подмосковья. Возрастной диапазон пациентов включает все возрасты от детей 3-х лет до пенсионеров. Количество отдыхающих, одновременно пребывающих в санатории, составляет около 120 человек. В санатории отдыхающие могут принять лечебные процедуры и получить специальное диетическое питание, посещать спортивные залы, бассейн и др., а также быть участниками культурно-развлекательных мероприятий.

Санаторий имеет свою инфраструктуру (телеграфные и телефонные коммуникации, электрокоммуникации и т.д.), также имеются пустые помещения как в здании санатория, так и на его территории. Все это в дальнейшем позволит установить и использовать АСУ санаторным комплексом без проведения специальных средств коммуникации и связи, дорожных и строительных работ и т.п.

С позиции концептуального метода анализа и проектирования информационных систем, анализируемый информационный объект можно рассматривать с различных точек зрения или страт, т.е. плоскостей, на которые мы проецируем этот объект для его подробного и всестороннего анализа. При системно-комплексном анализе объект автоматизации рассматривается как концептуальная модель вида:

So

    , где

 - информационная страта;

 - материальная страта;

 - энергетическая страта;

 - экономическая страта;

 - организационная страта.

Санаторный комплекс осуществляет постоянное взаимодействие с окружающей средой, из которой, в соответствии с представленной выше концептуальной моделью, можно выделить вышеперечисленные плоскости анализа или страты.

Системное представление санаторного комплекса «Валуево» изображена на рис. 1.1.1.

Рис.1.1.1. Системное представление санаторного

комплекса  «Валуево»

Обозначения на рис. 1.1.1:

1       – доставка продуктов питания, медикаментов и инвентаря, водоснабжение и др.;             

2       – утилизация продуктов питания, медикаментов и инвентаря;               

3       – предоставляемые санаторием услуги;    

4       – отзывы, предложения пациентов по усовершенствованию и расширению перечня услуг санаторного комплекса;

5       – оплата санаторным комплексом услуг по обеспечению своего функционирования (аренда площадей и земли, коммунальные платежи, оплата продуктов питания, лекарственных препаратов, инвентаря и других услуг);

6       – оплата пациента за пребывание в санатории, спонсорские вложения, кредиты и т.д.;

7, 8 – взаимодействие санаторного комплекса и окружающей природной среды;

9 – энергетические потоки в санаторный комплекс из окружающей среды (электроэнергия, газоснабжение и др.);

10, 11 –      обмен информационными ресурсами     между санаторным комплексом и субъектами окружающей среды (отчеты по функционированию санаторного комплекса направляются в органы налогообложения, финансовые структуры и т.д.; обновляющиеся законодательные документы, формы, нормы и т.д. из административных и законодательных органов поступают в санаторный комплекс).         

Организационная страта объекта автоматизации будет рассмотрена ниже.

Санаторный комплекс постоянно осуществляет связь с поставщиками. Поставщики осуществляют поставку продуктов питания, лекарственных препаратов, мебели, приборов освещения и другого инвентаря на склады, находящиеся на территории санаторного комплекса. Санаторный комплекс, в свою очередь, производит оплату за доставленный товар.

3.2.          Внутренняя структура санаторного комплекса «Валуево»

Структуру санатория «Валуево» можно представить состоящей из трех основных компонент:

·        Жилой комплекс – совокупность жилых корпусов и отделов, которые обеспечивают проживание пациентов в санатории (ведение информации о свободных и занятых номерах, подбор номера и расселение пациентов);

·        Лечебный комплекс – обеспечивает проведение лечебных процедур для пациентов (проведение обследования пациентов, назначение соответствующего поставленному диагнозу лечения, снабжение пациентов необходимыми им лекарственными препаратами);

·        Комплекс питания – обеспечивает пациентов необходимым для каждого питанием (обследование пациента врачом-диетологом, выбор системы питания и диеты, назначение соответствующего рациона питания).

·        Спортивный комплекс – предоставляет возможность пациентам посещать спортивный зал, бассейн и т.д.

·        Культурно-развлекательный комплекс – занимается культурно-развлекательными программами для пациентов санатория (кино, вечера отдыха, праздничные программы и т.д.).

Общий вид структурной схемы санаторного комплекса «Валуево» представлена на рис.1.2.1.

Рис.1.2.1. Общий вид структурной схемы санаторного комплекса «Валуево»

Кроме этих основных составляющих в санаторном комплексе имеются  бухгалтерия, регистратура, архив для хранения данных о пациентах, склады для хранения лекарственных препаратов, продуктов питания, запасной мебели, приборов освещения, технического инвентаря и т.д.

Структурная схема санаторного комплекса «Валуево» представлена на рис. 1.2.2.

Рис. 1.2.2. Структурная схема санаторного комплекса «Валуево»

1.2.1. Описание подразделений санаторного комплекса

Рассмотрим каждое подразделение санаторного комплекса подробнее (см. рис. 1.2.3).

Подразделение «Администрация» состоит из 2-х человек – генерального директора и его заместителя. В их непосредственном подчинении находятся секретарь и юрист.

Подразделение «Регистратура» включает в себя два отдела:

 - отдел регистратуры - занимается регистрацией поступающих и выписывающихся  пациентов (состоит из 6-ти человек);

- архивный отдел – занимается ведением архивов со сведениями о пациентах (личные  данные, диагноз заболевания, назначенные системы лечения и питания).

   В отделе работают 8 человек. Всего в составе регистратуры находятся заведующий регистратуры и 6 сотрудников подразделения.

Финансовый отдел занимается ведением данных о финансах санатория; состоит из 10 человек и непосредственно начальника финансового отдела.

Бухгалтерия осуществляет контроль за денежными потоками санаторного комплекса; в составе отдела – главный бухгалтер и 8 штатных бухгалтеров.

Жилой комплекс санатория обеспечивает проживание пациентов в номерах санатория; он включает в себя:

-         заведующий жилым комплексом – контролирует процесс размещения пациентов в номерах;

-         отдел администраторов, которые непосредственно производят подбор номера для пациента и размещают его; отдел состоит из 15 человек;

-         прачечная – осуществляет стирку и глажение белья; состоит из 15 человек;

-         технический персонал - осуществляет уборку номеров; включает 20 человек.

Лечебный комплекс санатория проводит диагностику и лечение пациентов. В составе подразделения находятся:

-         заведующий лечебным комплексом – контролирует процесс лечения пациентов;

-         диагностическое отделение - проводит обследование пациента, ставит диагноз заболевания; отделение включает 15 человек;

-         лечебное отделение – назначает систему лечения и проводит лечебные процедуры. Персонал отдела включает 30 человек;

-         Фармацевтическое отделение – проводит консультирование пациентов по лекарствам, назначает необходимый каждому набор лекарств и осуществляет заказы лекарственных препаратов со склада. Персонал отделения – 10 человек.

Комплекс питания занимается подбором системы питания для каждого пациента в зависимости от его заболевания и диагноза, поставленного врачом-диетологом. В состав комплекса входят:

-         заведующий комплексом питания - контролирует процесс выбора системы питания и непосредственно процессом питания пациентов;

-         отделение врачей-диетологов - проводит обследование пациента, ставит диагноз, назначает систему питания; отделение включает 15 человек;

-         кухня – осуществляет приготовление блюд в соответствии с системой и рационом питания каждого пациента; состоит из 30 человек;

-         столовая – занимается кормлением пациентов в соответствии с системой и рационом питания каждого из них; состоит из 25 человек.

Спортивный комплекс предоставляет возможность пациентам посещать спортивный зал, бассейн и т.д. В состав комплекса входят:

-         заведующий спортивным комплексом;

-         спортивное отделение.

Культурно-развлекательный комплекс занимается культурно-развлекательными программами для пациентов санатория (кино, вечера отдыха, праздничные программы и т.д.). В состав комплекса входят:

-         заведующий культурно-развлекательным комплексом;

-         культурно-развлекательное отделение.

Материально-технический отдел проводит небольшие ремонтные работы, а также осуществляет снабжение всех подразделений санатория хозяйственным инвентарем и хранение этого инвентаря. В состав отдела входят:

-         заведующий материально-техническим отделом – контролирует работу своего отдела;

-         материально-техническая часть - осуществляет снабжение всех подразделений санатория техническим инвентарем; в его составе 7 человек;

-         отдел ремонта - проводит небольшие ремонтные работы; включает 12 человек;

Подразделение «Склады» занимается заказом продуктов питания, медикаментов и материальных средств, их хранением и доставкой в подразделения. В составе подразделения находятся:

-         заведующий складами – контролирует работу складов;

-         склад материальных средств – состоит из 15 человек;

-         склад лекарственных препаратов – состоит из 20 человек;

-         склад продуктов питания – состоит из 20 человек.

Все вышеизложенное описание подразделений санаторного комплекса и его состава в дальнейшем поможет конкретизировать процесс разработки АСУ санаторным комплексом. В соответствии с количеством сотрудников каждого подразделения и выполняемых ими функций будут решаться вопросы о количестве ПК и аппаратных и программных средств, необходимых для каждого подразделения.

1.2.2. Организационная структура санаторного комплекса

Выше были описаны все компоненты санаторного комплекса «Валуево». Теперь изобразим графически все подразделы комплексов и отделов санатория. На рис. 1.2.3 представлена схема организационной структуры санаторного комплекса «Валуево».

Организационная структура санаторного комплекса является линейно-функциональной, т.к. все руководители (заведующие)  всех подразделений управляют только своим отделом (или отделами) напрямую, т.е. линейно, и только заместитель генерального директора осуществляет руководство всеми подразделениями, находящимися на более низком уровне организационной структуры санатория, т.е. является функциональным руководителем.

К высшему уровню управления в данной организационной структуре относятся: ген. директор, зам. ген. директора, заведующий финансовым отделом, а также заведующие жилищным, лечебным комплексами и комплексом питания.

К среднему уровню управления относятся: заведующий регистратурой, главврач, главный фармацевт, заведующий складами и заведующий материально-техническим отделом.

         К низшему уровню управления относятся: главный бухгалтер, старший архива, старший повар, старший столовой. И главные ответственные каждого из складов.

         Таким образом, мы видим, что организационная структура санаторного комплекса вполне позволяет разрабатывать и внедрять автоматизированную систему без кардинальных изменений внутренней структуры предприятия, так как все уровни управления приблизительно равноправны и соизмеримы по количеству сотрудников. Наиболее удачной считается такая организационная структура, в которой средний уровень управления превышает по численности высший и низший уровни.

1.2.3. Функциональная структура

санаторного комплекса «Валуево»

Каждое из вышеописанных подразделений имеет свою функцию и свое множество процессов, которые оно выполняет.

Эти функции и процессы можно представить в виде «черных ящиков», будут известны только входные и выходные потоки, а также ограничения (условия) и ресурсы, необходимые для их выполнения. Такое представление функциональной структуры объекта автоматизации (предприятия) в виде связанных между собой «черных ящиков», отражающих  процессы в ОА, и входящий и исходящий дуг называется функциональной моделью ОА.

Общий вид функциональной модели с/к  «Валуево» изображен на рис. 1.2.4.

	Рис. 1.2.4. Общий вид функциональной модели санаторного комплекса «Валуево»

 

1.2.4. Циркуляция информационных и материальных ресурсов между подразделениями санаторного комплекса

Все  подразделения санаторного комплекса находятся в постоянном  взаимодействии; они связаны потоками информации, материальных средств, энергетических и экономических ресурсов, которыми они обмениваются в процессе функционирования. Рассмотрим и проанализируем информационные и материальные потоки, так как именно они являются наиболее существенными при автоматизации санаторного комплекса.

Информационные потоки соответствуют характеру объекта управления: для технологических процессов — это различные сигна­лы (электрические, оптические, механические и другие), а для органи­зационных систем — документы. Значительная часть информации может представляться в виде документов на машинных носителях, бумажных носителях и в виде электронных файлов.

Итак, между подразделениями санатория происходит обмен данными (различной информацией о пациентах, продуктах, лекарствах и т.д.) и материальными средствами (лекарственные препараты переправляются со склада в лечебный комплекс, продукты питания переправляются со склада на кухню и т.п.). Схематично взаимодействие между составляющими санаторного комплекса и обмен информацией и материальными средствами между ними представлен на рис. 1.2.5.

Рис. 1.2.5. Информационные и материальные потоки между подразделениями санаторного комплекса «Валуево»

Обозначения потоков на схеме рис.1.2.5:

         информационные потоки между подразделениями санаторного комплекса;

         потоки материальных средств между подразделениями санаторного комплекса;

1 - информация о поступлении или выписке пациента;

2 - передача информации о поступлении или выписке пациента в жилой комплекс;

3 - информация о размещении пациента;

4 - информация о поступлении или выписке пациента;

5 - информация о поставленном диагнозе и назначенной системе лечения;

6 - информация о поступлении или выписке пациента;

7 - информация о поставленном диагнозе и назначенной системе питания;

8 - запрос информации о количестве блюд и их стоимости;

9 - информация о количестве блюд и их стоимости;

10 - запрос информации о количестве лекарственных препаратов и их стоимости;

11 - информация о количестве лекарственных препаратов и их стоимости;

12 - запрос информации о количестве занятых номеров;

13 - информации о количестве занятых номеров;

14 - запрос на предметы материально-технического инвентаря для жилого комплекса;

15 - требуемые предметы материально-технического инвентаря;

16 - запрос на материальные средства для лечебного комплекса;

17 - требуемые материальные средства;

18 - запрос на материальные средства для комплекса питания;

19 - требуемые материальные средства;

20 - запрос материально-технического отдела о материальных средствах на склад;

21 - требуемые материальные средства;

22 - запрос лекарственных средств на складе;

23 - требуемые лекарственные средства;

24 - запрос продуктов питания на складе;

25 - требуемые продуктов питания;

26 - запрос информации обо всех материальных средствах, продуктах питания и лекарственных препаратах на складе;

27 - информация обо всех материальных средствах, продуктах питания и лекарственных препаратах на складе;

28 - составленные отчеты об использовании материальных средств, продуктов питания и лекарственных препаратов;

29 - отчеты о результатах работы финансового отдела;

30 - информация от секретаря;

31 - отчеты о результатах работы юридического отдела;

32 - отчеты о количестве поступающих пациентах;

33 - запрос о количестве приобретаемых продуктов, медикаментов и инвентаря;

34 - информация  о размере расходов на продукты, медикаменты и инвентарь;

35 - запрос материально-технического отдела на инвентарь со склада;

36 - необходимый инвентарь.

          Проведя анализ взаимодействия между подразделениями санаторного комплекса, видно, что происходит постоянный обмен очень большим количеством информации, а также материальными средствами, которые необходимо контролировать и вести их подсчет. Это занимает очень много времени, если все эти операции производятся вручную или даже на отдельных автономно работающих компьютерах. Внедрение АСУ санаторным комплексом позволит многократно увеличить оперативность работы каждого подразделения в отдельности и приведет к значительному повышению эффективности всего комплекса в целом.

1.3. Архитектура АСУ санаторным комплексом «Валуево»

Авто­матизация процесса управления имеет место в такой системе, где в процессе управления совместно участвуют люди и технические средства.

Автоматизированная система управления (АСУ) – это человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности.

Одна из важных задач при создании АСУ — правильное распре­деление функций между человеком и ЭВМ (окончательное реше­ние остается всегда за человеком). Совместное участие в АСУ чело­века и ЭВМ приводит к тому, что ее нельзя разрабатывать ни как чисто техническую систему, ни как административную, состоящую только из людей.

Разработка и введение в действие АСУ имеет свои специфиче­ские особенности. В технических системах основную роль иг­рают характеристики оборудования, а в АСУ — человек. Разуме­ется, при неподходящем оборудовании невозможно получить эф­фективную АСУ, как и в технических системах неудачный исполни­тель сводит на нет высокие характеристики оборудования. Поэто­му при разработке АСУ необходимо учитывать поведение человека в системе, так называемые «человеческие» факторы: моральные и материальные воздействия, групповую психологию, субъективные влияния и т. п. Большое значение приобретают алгоритмы и про­цедуры, выполняемые людьми.

АСУ всегда создается для конкретной организации и носит на себе отпечаток ее индивидуальности. Разработанную для одной от­расли народного хозяйства АСУ невозможно без изменений использовать для другой отрасли.

С самого начала разработки АСУ важно предусмотреть по­этапный ввод ее в эксплуатацию. Это позволяет при ограниченных ресурсах быстрее получить реальный эффект, обеспечивает более плавный переход сотрудников к работе в новых условиях, улучша­ет отработку и опробование отдельных частей системы, повышает уверенность в ее будущей успешной работе.

Разработка АСУ представляет собой комплекс научно-исследо­вательских, проектных, инженерно-технических и организационных работ, направленных на совершенствование существующей систе­мы управления, на базе современных методов управления и ис­пользования вычислительной техники. Совершенствование системы управления означает переход к качественно новой ступени ее раз­вития, сопровождающийся изменением организационной структу­ры управления и принципов функционирования системы.

Для подавляющего большинства систем установлены следую­щие стадии их создания: предпроектная, разработка технического и рабочего проектов и ввод в эксплуатацию. В отдельных особых случаях, при разработке сложных, уникальных систем, может быть выделена стадия разработки эскизного проекта, предшествующая техническому проекту; при разработке типовых решений для экспе­риментальных систем может быть установлена стадия «Анализ функционирования системы».

Автоматизация санаторного комплекса будет проходить поэтапно, по подсистемам. На рис. 1.3.1 представлен общий вид архитектуры АСУ санаторным комплексом «Валуево». 

Рис. 1.3.1. Архитектура АСУ санаторным комплексом «Валуево»

            На основании анализа, проведенного в предыдущих пунктах, можно выделить первоочередные ОА, - это бухгалтерия и склад, а также подсистемы «Лечение» и «Диетпитание», т.к. именно эти подсистемы связывают потоки информации и документации наибольшей интенсивности, объема и важности.

            Во второй, третьей и четвертой главах дипломного проекта будет проводиться анализ подсистемы «Диетпитание» для ее дальнейшей автоматизации.

1.3.1. Функции АСУ санаторным комплексом

АСУ можно представить состоящей из двух компонент: базовой и функциональной. В основу базовой компоненты входят информационное, техническое и математическое обеспечение. К функциональной компоненте относят набор взаимосвязанных программ, автоматизирующих конкретные функции управления (планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и другие).

Информационное обеспечение АСУ – это совокупность реализованных решений по объектам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АСУ в процессе ее функционирования.

Основа АСУ – это интегрированная обработка производственно-экономической информации, охватывающая решение задач прогнозирования, планирования и управления производством с использованием современных средств.

АСУ санаторным комплексом «Валуево» решает следующие задачи:

·          оперативное планирование и управление санаторным комплексом;

·          технико-экономическое планирование и учет материально-технического снабжения санаторного комплекса;

·          учёт движения товарно-материальных ценностей внутри санаторного комплекса, расчётов с/к с поставщиками, кассовых и банковских операций санаторного комплекса «Валуево».

В конечном итоге автоматизация  санаторного комплекса позволит:

·        снизить трудоёмкость работ за счет уменьшения выполнения людьми рутинных обязанностей;

·        сократить время обработки информации за счет упрощения ведения электронных документов по сравнению с бумажными;

·        создать предпосылки  рациональной  организации хода производственного процесса на предприятии;

·        увеличить скорость и качество обслуживания пациентов;

·        повысить эффективность и культуру работы;

·        повысить эффективности управления;

·        повысить эффективность оперативного принятия решений;

·        расширить спектр предоставляемых отдыхающим услуг;

·        усовершенствовать возможности долговременного планирования  

и прогнозирования.

1.4. Аппаратное и программное обеспечение

санаторного комплекса «Валуево»

Для выбора типа компьютерной сети и операционной системы в санаторном комплексе необходимо проанализировать размещение автоматизированных рабочих мест  работников санатория и интенсивность обмена данными между ними.

1.4.1. Автоматизированные рабочие места

санаторного комплекса

Автоматизированное рабочее место (АРМ) — рабочее место персонала АСУ или другой системы обработки информации, оснащенное персональным компьютером, связанным с местной вычислительной сетью и другими информационными сетями, а также специальным программным обеспечением, предназначенным для решения задач пользователя АРМ.

В соответствии с организационной структурой санаторного комплекса, описанной в пункте 1.2.2 можно составить перечень рабочих мест, которые необходимо автоматизировать (см. рис. 1.4.1).

Обозначения на рис. 1.4.1:

АРМ1 – автоматизированное рабочее место генерального директора;

АРМ2 – заместителя ген. Директора;

АРМ3 – секретаря;

АРМ4 – заведующего финансовым отделом;

АРМ5 – оператора финансового отдела;

АРМ6 – заведующего регистратуры;

АРМ7 – оператора отдела регистратуры;

АРМ8 – оператора архивного отдела;

АРМ9 – главного бухгалтера;

АРМ10 – оператора бухгалтерии;

АРМ11 – заведующего спорт. комплексом;

АРМ12 – оператора спортивного отделения;

АРМ13 – заведующего лечебным комплексом;

АРМ14 – оператора лечебного отделения;

АРМ15 – оператора фармацевтического отделения;

АРМ16 – оператора диагностического отделения;

АРМ17 – заведующего жилищным  комплексом;

АРМ18 – администратора жилищного  комплекса;

АРМ19 – заведующего комплексом питания;

АРМ20 – оператора в столовой;

АРМ21 – оператора на кухне;

АРМ22 – врача-диетолога;

АРМ23 – заведующего культурно-развлекательным комплексом;

АРМ24 – оператора культурно-развлекательного отделения;

АРМ25 – заведующего материально-техническим отделом;

АРМ26 – оператора материально-технической части;

АРМ27 – оператора отдела ремонта;

АРМ28 – заведующего складами;

АРМ29 – оператора склада лекарственных средств;

АРМ30 – оператора склада мебели и инвентаря;

АРМ31 – оператора склада продуктов питания.

Итак,  в результате мы получили, что для автоматизации санаторного комплекса необходимы 31 компьютер. С учетом того, что в санаторном комплексе уже имеются 11 компьютеров, то необходимо приобрести еще 20 шт. Кроме этого необходима компьютерная техника.

Перечень необходимого компьютерного оборудования представлен в таблице 1.4.1:

Таблица 1.4.1

Расположение автоматизированных рабочих мест в санаторном комплексе необходимо определить, чтобы выбрать подходящий тип сети.

1.4.2. Выбор сети для АСУ санаторным комплексом «Валуево»

Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. Концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия.

Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной фирмы, так и за ее пределами. Ресурсы — это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем и другие.

Локальные и глобальные вычислительные сети

Тип сетей, которые  состоят не более чем из 30 компьютеров, а длина кабеля сети не превышает 185 м называются локальными вычислительными сетями (ЛВС). Такие сети легко располагаются в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Подобная конфигурация подходит для маленьких организаций.

Когда географические рамки сетей раздвигаются, чтобы соединить пользователей из разных городов и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть (ГВС), а количество компьютеров в сети уже может варьироваться от десятка до нескольких тысяч.

Как уже было сказано выше, для автоматизации санаторного комплекса «Валуево» необходимо установить 20 компьютеров. Санаторий не имеет филиалов в других частях Москвы и в других городах, и расстояние между корпусами с/к «Валуево» составляет около 100 м, следовательно, в санаторном комплексе имеет смысл установить локальную сеть.

Типы сетей

Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. К ним относятся:

·        серверы — компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям:

·        клиенты  — компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

·        среда — способ соединения компьютеров;

·        совместно используемые данные — файлы, предоставляемые серверами по сети;

·        совместно используемые периферийные устройства, например принтеры, библиотеки CD-ROM и т.д., — ресурсы, предоставляемые серверами;

·        ресурсы — файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

Несмотря на определенные сходства, сети разделяются на два типа:
1. одноранговые;
2. на основе сервера.

Различия между одноранговыми сетями и сетями на основе сервера имеют принципиальное значение, поскольку определяют разные возможности этих сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов:

·        размера предприятия;

·        необходимого уровня безопасности:

·        вида бизнеса;

·        уровня доступности административной поддержки;

·        объема сетевого трафика;

·        потребностей сетевых пользователей;

·        финансовых затрат.

1. Одноранговые сети

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Клиент-сервер

Рис. 1.4.1. Одноранговая сеть

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа — это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

Одноранговая сеть вполне подходит при следующих условиях:

·        количество пользователей не превышает 10 человек;

·        пользователи расположены компактно;

·        вопросы защиты данных не критичны;

·        в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.

Эти условия не выполняются для санаторного комплекса «Валуево» не по количеству ПК, не по отсутствию возможности расширения АСУ предприятия.

2. Сети на основе сервера

Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы.

Рис. 1.4.2. Сеть на основе сервера

С увеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.  

В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.

Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и поддержку.

Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило защита данных. В таких сетях, например, как Windows 2000 Server, проблемами безопаности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна — легко воспользоваться резервной копией.

Так как компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя. Типичный компьютер-клиент должен  иметь процессор с частотой, по крайней мере, 486 МГц и оперативную память величиной от 8 до 16 МБ.

3. Комбинированные сети

Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.

Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.

         Итак, для санаторного комплекса одноранговый тип сети не подходит хотя бы потому, что число компьютеров превышает 10, а также вопросы защиты данных являются важными. Комбинированная сеть предполагает наличие серьезных знаний и навыков не только со  стороны системного администратора, контролирующего работу сети, но и сотрудников санатория, что может усложнить и значительно замедлить процесс обработки данных на компьютере. Этот факт приведет к значительному снижению эффективности функционирования санаторного комплекса в целом.

Выбор сети на основе сервера является наиболее оптимальным, так как обеспечит защиту используемых данных, сохраняя  при этом высокую производительность, а также позволит сэкономить время и денежные средства на переобучение персонала и привлечение администратора сети с очень серьезными знаниями и навыками.

Различные топологии сетей

В первую очередь необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию. Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование, например концентраторы), а ребрам - физические связи между ними.

Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:

·        состав необходимого сетевого оборудования;

·        характеристики сетевого оборудования;

·        возможности расширения сети;

·        способ управления сетью.

Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Базовые топологии компьютерных сетей

Все сети строятся на основе этих трех базовых топологий:

1.     шина (рис.1.4.3 а);

2.     звезда (рис.1.4.3 б);

3.     кольцо (рис.1.4.3 в).

а

б

в

Рис.1.4.3. Базовые топологии компьютерных сетей

Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки, или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.
             Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречают довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.
            1. Шина (рис.1.4.3 а)

         Топологию «шина» относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру. Данные передаются всем компьютерам сети, однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в передаваемых сигналах. В каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее работает сеть. Кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

·        характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;

·        частота, с которой компьютеры передают данные;

·        тип работающих сетевых приложений;

·        тип сетевого кабеля;

·        расстояние между компьютерами в сети.

Если один из компьютеров такой сети выйдет из строя, это не скажется на работе остальных.

2. Звезда (рис.1.4.3 б)

При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором. Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Кроме того, концентратор может играть роль интеллектуального фильтра информации, поступающей от узлов в сеть, и при необходимости блокировать запрещенные администратором передачи.

Недостаток - для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля, а также более высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. Но если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

 3. Кольцо (рис.1.4.3 в)

При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли «репитера», усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Передающий компьютер помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. При этом сообщение передвигается по кольцу практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м сообщение может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.

В настоящее время одним из стандартных компонентов сетей становится концентратор — они имеют от 8 до 60 портов для подключения компьютеров.

Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы. Разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушению работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.

К числу других преимуществ использования концентраторов относятся:

·        использование различных портов для подключения кабелей разных типов;

·        централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком.

Комбинированные топологии сетей

В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.

1. Звезда-шина

Рис. 1.4.4. Топология сети «Звезда-шина»

Звезда-шина — это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть — остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

4.                Звезда-кольцо

Рис. 1.4.5. Топология сети «Звезда-кольцо»

Как и в топологии звезда-шина здесь компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину.

3. Иерархическая звезда

Рис. 1.4.6. Топология сети «Иерархическая звезда»

         Возможности по наращиванию количества узлов в сети типа «звезда» ограничиваются количеством портов концентратора. Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда; такой тип топологии называют «иерархическая звезда» (рис. 1.4.6). В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.

         Необходимо учитывать не только физическую структуру сети, но и логическую. Логическая структура сети должна учитывать большую интенсивность трафика внутри каждого отдела и меньшую интенсивность обмена данными между отделами. Т.е. лучше, чтобы сообщения, которые передают компьютеры одного отдела, выходили бы за пределы этой части сети в том и только в том случае, если эти кадры направлены какому-либо компьютеру из других отделов. При такой организации работы сети ее - производительность существенно повысится, так как компьютеры одного отдела не будут простаивать (в случае топологий «общая шина» и «кольцо») в то время, когда обмениваются данными компьютеры других отделов.

Рис. 1.4.7. Компьютерная сеть с топологией «Звезда»

Таким образом, проанализировав все типы физических и логических структур сетей, приходим к выводу, что наиболее оптимальным для санаторного комплекса будет выбор топологии «Звезда», так как именно этот вариант позволит обеспечить работоспособность всей сети при условии обрыва кабеля одного из компьютеров, т.е. будет обеспечена высокая надежность и быстродействие сети.

1.4.3. Выбор операционной системы

Операционная система определяет, какие приложения могут быть запущены на компьютере, какой вид имеет интерфейс пользователей, а также, каким образом приложения будут взаимодействовать между собой. Например, если сотрудники предприятия долгое время работали с программами офиса фирмы Microsoft (Word, Excel, Access и PowerPoint) и затраты на переобучение персонала не будут оправданы, то разумнее предпочесть версию ОС Windows. Интеграция с другими продуктами Microsoft – это главная сильная сторона операционной системы Windows. С различными технологиями Microsoft (ASP, ActiveX, NET, MS SQL и многими другими) можно получить мощный инструмент для создания интегрированной системы.

Для сред OS/2 и Unix, несмотря на их широкое распространение и активное использование в мощных научных компьютерах, отсутствует или недоступно программное обеспечение. Программы же, написанные, например, для Windows, под управлением этих сред работают существенно медленнее.

Преимущество UNIX-систем перед Windows - удаленное администрирование. В то время как в UNIX-системах полноценное управление сервером осуществляется с помощью утилит командной строки, то полноценное удаленное администрирование в Windows возможно только с использованием графического интерфейса, и при небольших скоростях соединения это доставляет много неудобств.

Работа с Windows выдвигает повышенные требования к оборудованию. Однако такие удобства, как унифицированный графический интерфейс, общие для всех программ шрифты и устройства, возможность работы сразу с несколькими приложениями и использования буфера памяти  для переноса данных между ними, окупаются достаточно быстро.

Как для пользователей, так и для разработчиков Windows предлагает множество преимуществ, которые включают в себя:

·        Стандартные и предсказуемые операторы: если пользователь знает, как

     использовать одно приложение Windows,  то он сможет работать

     со всеми остальными.

·        Для каждого  приложения  нет  необходимости  устанавливать

     драйверы устройств  и устройства:  в Windows предусмотрены

     драйверы для поддержки периферийной аппаратуры.

·        Межпрограммное взаимодействие и связь.

·        Многозадачность:  возможность одновременно запускать  множество  

      программ.

·        Доступ к большему объему памяти:  Windows поддерживает защищенный

      режим.

Серверная ОС Windows 2000 Server основана на повышенной надежности, масштабируемости и управляемости Windows 2000, таким образом она является инфраструктурной платформой высокой производительности для поддержки связанных приложений, сетей и веб-служб в любом масштабе — от рабочей группы до центра данных.
          Технология Windows 2000 Server содержит все функции, ожидаемые пользователями от серверной ОС Windows, такие как безопасность, надежность, доступность и масштабируемость.        

Обобщая все выше сказанное, Windows 2000 Server позволит организации свести к минимуму прерывания при работе конечных пользователей в сети. Благодаря усовершенствованной системной архитектуре, увеличивающей время работоспособного состояния сервера, повышению доступности вследствие отказоустойчивости и избыточности, а также возможностям интерактивной настройки и обслуживания, Windows 2000 Server обеспечивает надежную работу серверов и открытость организации для ведения бизнеса.

1.5. Выводы

Итак, мы провели анализ санаторного комплекса «Валуево», его внешней организации, а также рассмотрели и проанализировали внутреннюю структуру, все его подразделения, их взаимодействие и взаимосвязи  между ними.

На основании построенной организационной структуры была спроектирована схема размещения автоматизированных рабочих мест пользователей (операторов) ПК в санаторном комплексе. Проанализировав численность персонала, было рассчитано минимально необходимое количество ПК и других компьютерных технических средств для автоматизации санатория. С учетом интенсивности взаимного обмена данными между подразделениями с/к, территориальной удаленностью подразделений друг от друга, рассчитанного количества ЭВМ, а также требований к скорости обмена данными и условия возможного расширения с/к был выбран оптимальный вариант локальной вычислительной сети и дополнительных аппаратных средств для автоматизации санаторного комплекса.

С учетом особенностей и предпочтений персонала с/к «Валуево», а также требований администрации с/к к уровню надежности и защищенности данных была определена операционная система для АСУ с/к.

Таким образом, в результате анализа с/к и подбора необходимого аппаратного и программного обеспечения для его автоматизации, можно сделать вывод, что внедрение АСУ санаторным комплексом позволит многократно увеличить оперативность работы каждого подразделения в отдельности и приведет к значительному повышению эффективности работы всего санаторного комплекса в целом.

ГЛАВА 2

ПОДСИСТЕМА «ДИЕТПИТАНИЕ»

2.1. Анализ подсистемы «Диетпитание»

Подсистема «Диетпитание» - одна из подсистем санаторного комплекса «Валуево». В главе 1, проводя анализ компонент санаторного комплекса, мы выделили комплекс питания как один из трех основных подсистем. Этот комплекс питания по сути и являлся подсистемой «Диетпитание».

На рис. 2.1.1 представлена структура подсистемы «Диетпитание».

Рис. 2.1.1. Структура подсистемы «Диетпитание»

Итак, как можно увидеть, что подсистема «Диетпитание» состоит из трех подразделений:

-                    Врач-диетолог;

-                    Столовая;

-                    Кухня.

Функциями этой подсистемы являются следующие:

§     дополнительное обследование пациента (с учетом диагноза, поставленного диагностическим отделением лечебного комплекса);

§     назначение питания пациента, соответствующее его диагнозу и общему состоянию;

§     непосредственно питание пациента.

На рис. 2.1.2 можно видеть функциональную схему подсистемы.

Рис. 2.1.2. Циркуляция ресурсов в подсистеме «Диетпитание»

Обозначения на схеме рис.2.1.2:

         информационные потоки;

            материальные потоки (блюда).

На вход подсистемы «Диетпитание» поступают данные о заболевании пациента от самого пациента, а также из диагностического отделения лечебного комплекса. В зависимости от основного диагноза пациента и его дополнительных жалоб на самочувствие, а также его возраста, соответствия роста и веса   врач-диетолог выбирает и назначает систему питания каждому пациенту, то есть определенную диету. В соответствии с диетой врач-диетолог устанавливает меню питания данного пациента, то есть список блюд на ближайшую неделю. Эти данные о меню передаются в столовую, а оттуда поступают на кухню, где заказанные блюда будут готовиться и поступать в столовую.  На выходе подсистемы «Диетпитание» будут готовые блюда для пациентов.

Функциональные модели основных процессов п/с «Диетпитание» (выполняются врачом-диетологом) представлены на рис. 2.1.2.5.

Теперь рассмотрим, с какими отделениями санаторного комплекса взаимодействует подсистема «Диетпитание».

На рис. 2.1.3 представлена схема взаимодействия подсистемы «Диетпитание» с другими подразделениями.

Рис. 2.1.3.  Схема информационных и материальных потоков подразделений подсистемы «Диетпитание» с подразделениями других подсистем санаторного комплекса

Обозначения на схеме рис.2.1.3:

         информационные потоки;

            материальные потоки (продукты питания);

1 – диагноз заболевания пациента, поставленный врачами диагностического отделения   лечебного комплекса;

2 – дополнительная информация о состоянии пациента;

3 –  меню пациента на неделю;

4 – информация о диете пациента, назначенной врачом-диетологом;

5 – информация о количестве пациентов, пребывающих в санатории;

6 – список блюд на неделю;

7 – готовые блюда;

8 – заказ продуктов питания на складе;

9 – продукты питания для приготовления блюд;

10 – запрос склада на поиск эквивалентного продукта;

11 – список эквивалентных продуктов;

12 – запрос бухгалтерии на количество продуктов, которые были использованы в процессе приготовления блюд;

13 – перечни продуктов, которые затрачены на приготовление.

2.2. Врач - диетолог

Врач-диетолог занимается  решением следующих задач:

-         определение системы питания на планируемый срок;

-         выбор альтернативного продукта в блюде;

-         замена блюда Б_i на  эквивалентное ему блюдо Б_j в рамках рациона, назначенного врачом-диетологом.

         Пациент, поступивший в санаторный комплекс, получает консультацию врача-диетолога, который, в соответствии с поставленным диагнозом, назначает соответствующую диету. Пациент в течение всего времени пребывания в санатории получает питание, с соответствующим диете количеством приемов пищи в день (завтрак, обед, полдник и ужин).

В функции врача-диетолога также входит процесс замены одного продукта на другой, эквивалентный первому по составу, в случае отсутствия или нехватки его на складе. Информация об отсутствии или недостаточном количестве продуктов на складе поступает к врачу-диетологу со склада.

Схема информационного обмена подразделения «Врач-диетолог» с другими подразделениями санатория представлена на рис. 2.2.1.

Рис. 2.2.1. Информационный обмен врача-диетолога

с другими подразделениями с/к

Обозначения на  рис. 2.2.1:

1 – информация о самочувствии пациента и результаты его диагностики врачом-диетологом;

2 – информация о заболеваниях и диагнозе пациента, поставленном диагностическим отделением лечебного комплекса;

3 – информация о диагнозе пациента, поставленном врачом-диетологом передается в архив;

4 – запрос столовой на составление меню врачом-диетологом, а также на замену продукта (или блюда), которого не хватает на складе;

5 – составленные врачом-диетологом меню и список эквивалентных продуктов (или блюд);

6 – запрос склада на замену продукта, которого не хватает;

7 – список эквивалентных продуктов.

2.2.1. Определение системы питания на планируемый срок

Врач-диетолог получает от терапевта (из лечебного комплекса) информацию о состоянии пациента и в соответствии с его самочувствием, врач-диетолог рекомендует определенную диету Д_i. Рассмотрим подробнее построение этой модели.

Врач-диетолог при составлении диеты для пациента должен учитывать витаминный и энергетический составы продуктов, используемых при приготовлении блюд. Каждый пищевой продукт П_i, оценивается количеством белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, аминокислот, витаминов и энергетической ценности. Таким образом, каждый продукт может характеризоваться некоторым набором атрибутов.

Можно составить таблицу исходных данных (Таблица 2.2.1), в которой столбцы определяются как атрибуты, а строки как значения атрибутов.

Таблица. 2.2.1. Состав продуктов

В столовой имеется ассортимент приготовляемых блюд. Ассортимент блюд составляется с учетом имеющихся на складе продуктов.

Для приготовления какого-либо блюда используется определенный набор продуктов.

Набор продуктов {П} для приготовления блюда Б_j является набором атрибутов этого блюда.

Можно записать:

              Б₁ = {П₁¹ , П₃¹ , П₂₅¹ , П_е¹ ,…};

              Б₂ = {П₁² , П₂² ,…П₁₀² , П_к² ,…};

              :

              :

              Б_j = {П₇^j , П₁₃^j  , П₁₅^j},

где П_i^j – i-й продукт, используемый для приготовляемого j–го блюда

(i–вид продукта).

Длина набора атрибутов для каждого блюда может быть различной и определяется количеством продуктов, необходимых для приготовления данного блюда.

   Множество продуктов для приготовления каждого из блюд могут пересекаться, т. е. для приготовления разных блюд могут использоваться одни и те же продукты, а некоторые множества могут быть уникальными.

   Значениями атрибутов, характеризующих блюдо, является вес брутто продукта, необходимый для приготовления одной порции данного блюда.

Отношения между блюдами, имеющимися в ассортименте, и продуктами, находящимися на складе и идущими на приготовление блюд, можно представить в виде двудольного графа, который можно видеть на рис. 2.2.2.

Рис. 2.2.2.   Общий вид двудольного графа связи блюд и продуктов

     Множество вершин {Б_j} на графе отражает множество блюд, а множество вершин {П_i} - множество продуктов. Дуги отражают связь каждого блюда с продуктами, используемыми для его приготовления. Каждая дуга содержит вес брутто В_ji – вес i–го продукта, необходимый для приготовления одной порции j-го блюда.

    Таким образом, путем инициализации одной из вершин Бj можно получить для блюда Бj список продуктов, необходимых для приготовления этого блюда, а также вес каждого продукта для приготовления одной порции. Эти данные необходимы для  расчета количества сырья (по каждому продукту), которое кухня должна запросить со склада для приготовления блюд (с учетом необходимого числа порций по каждому из блюд).

Соответствие между блюдами и продуктами, необходимыми для его приготовления, задается в виде таблицы (Таблица 2.2). В таблице указываются используемые для приготовления блюда продукты.

Рассмотрим двудольный граф для нескольких конкретных блюд.

Граф приведен на рис. 2.2.3.

     Б₁ – холодец мясной;

     Б₂ – винегрет;

     Б₃ – жаркое по домашнему.

Перечень продуктов для приготовления данных блюд (с учетом пересечения продуктов) определяется на основании таблиц для данных блюд.

   П₁ – говядина

   П₂ – желатин

   П₃ – морковь

   П₄ – петрушка

   П₅ – лук репчатый

   П₆ – свекла

   П₇ – огурцы соленые

   П₈  – капуста квашенная

   П₉  – картофель

   П₁₀ – лавровый лист

   П₁₁ – перец черный горошком

   П₁₂ – жир животный топленый

   П₁₃ – томатное пюре

   П₁₄ – масло растительное

Каждая дуга содержит вес продукта (в граммах), необходимый для приготовления одной порции блюда, от которого отходит эта дуга.

Путем инициализации какой-либо вершины, например Б₂, можно получить данные о составе продуктов для приготовления винегрета и о количестве каждого продукта.

Рис. 2.2.3. Пример двудольного графа соответствия продуктов блюдам

Таблица 2.2.2

Таблица соответствий  между блюдами и продуктами

         Аналогично можно выразить соответствие блюд Б_j и диет Д_i с помощью двудольного графа на рис. 2.2.4 и таблицы 2.2.3.

Рис. 2.2.4. Двудольного граф соответствия блюд и диет

На рис. 2.2.4  k_ij – калорийность j-го блюда в i-ой диете.

  Таблица 2.2.3

Таблица соответствия  между блюдами и диетами

2.2.2. Модель организации пищевого рациона

         В санатории применяется как лечебное (диетическое) питание, так и питание по выбору пациента (не зависит от заболевания пациента). Лечебное питание назначается врачом в виде той или иной диеты. Диеты представляют совокупный рацион питания, имеющий определенное лечебное назначение. Каждая диета характеризуется калорийностью, химическим составом пищи (т. е. определенным содержанием в ней белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных солей), а также ассортиментом разрешенных при данной диете продуктов и их сочетаний в виде блюд.

        На каждый день недели имеется меню, в которое входят блюда для завтрака, обеда, полдника и ужина (см. рис.2.2.5). Имеются указания на то, к какой диете каждое блюдо относится, причем одно и тоже блюдо может относиться к разным диетам. Каждый пациент может выбрать блюда на завтрак, обед, полдник и ужин в соответствии со своей диетой. Взяв различное сочетание блюд на завтрак, обед, полдник и ужин, а также на весь день можно получить все возможные варианты для данной диеты.

Рис. 2.2.5. Схема суточного рациона пациента

Питание в санаторном комплексе проводится по схеме, когда сам пациент выбирает рацион питания на день, следующий через текущие сутки.

Для каждого варианта выбора блюд может быть определена его калорийность, химический состав (количество белков, жиров, углеводов), а также содержание витаминов и минеральных веществ. Это даст возможность врачу-диетологу рекомендовать пациентам наиболее приемлемые для них пищевые рационы.

Алгоритм составления меню пациента врачом-диетологом можно представить в виде блок-схемы, изображенной на рис. 2.2.6.

Рис. 2.2.6. Алгоритм составления меню

2.2.3. Модель организации свободного выбора блюд

Питание в санатории четырехразовое: завтрак [З] , обед [О], полдник [П] и ужин [У]. В меню четыре набора диет:

{Д₁^З,…, Д_i^З,…, Д_N^З}, {Д₁^О,…, Д_j^О,…, Д_M^О}, {Д₁^П,…, Д_h^П,…, Д_L^П},

{Д₁^У,…, Д_f^У,…, Д_K^У}.

Каждая диета состоит из набора блюд:

{Б_1i^З,…, Б_jзi^З,…, Б_mзi^З}, {Б_1i^О,…, Б_joi^О,…, Б_moi^О},

{Б_1i^П,…, Б_jпi^П,…, Б_mпi^П}, {Б_1i^У,…, Б_jyi^У,…, Б_myi^У}.

В свою очередь блюдо состоит из набора продуктов:

{П_1j,…, П_kj,…, П_ej}.

Пациент

Отдыхающий, выбрав диету, ставит себе в соответствие набор блюд, а выбрав блюдо – набор продуктов (см. рис.2.2.7.).

Рис. 2.2.7. Представление соответствия наборов

 «диета – блюдо – продукт»

Каждому отдыхающему врач-диетолог рекомендует определенную диету, в рамках которой отдыхающий и выбирает блюда.

В меню в каждой диете предусмотрены дежурные блюда Б_ij, для только что приехавших и для тех, кто по тем или иным причинам не сделал заказа. Количество дежурных блюд определяется исходя из статистических данных и сведений, получаемых из регистратуры.

Все индивидуальные заказы суммируются, и получается совокупный заказ. Этот совокупный заказ обрабатывается. После обработки формируется заявка на склад о количестве продуктов, необходимых для удовлетворения заказа. На складе хранятся продукты: {П₁,…, П_i,…, П_f}. Каждому продукту ставится в соответствие срок хранения П_i - t_i и пороговое значение количества продукта dП_i, при достижении которого необходим дозаказ этого продукта независимо от заявки из столовой. На модель могут накладываться помехи в виде несанкционированного поступления продуктов на склад с базы. Тогда возможны изменения в меню.

2.2.4. Замена продукта в блюде на эквивалентный

Информация о блюдах и продуктах, используемых для их приготовления, из подсистемы «Врач-диетолог» поступает в подсистему «Столовая», где учитывая пожелания пациентов формируется заявка на склад о требуемом количестве продуктов. На складе может возникнуть ситуация, когда один или несколько продуктов из заявки отсутствуют или их нет в нужном количестве.

Если возникает такая ситуация, то эксперт по продуктам, работающий на складе, обращается к врачу-диетологу с заявкой на альтернативный продукт,  чтобы заменить им недостающий на складе.

Почти для всех продуктов существуют другие продукты, похожие по составу белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, калорийности и т.д. Поэтому врач-диетолог ищет эквивалентный продукт по множеству атрибутов заменяемого продукта.

П_i = {a_1i, a_2i,…,a_ni}.

Можно записать, что продукт П_i имеет эквивалентный продукт Пэ_i тогда, когда атрибуты эквивалентного продукта Пэ_i = {a₁э_i, a₂э_i,…,a_nэ_i} находятся в определенном диапазоне, близком к значениям атрибутов заменяемого продукта. Например, если у заменяемого продукта калорийность равна 45 ккал, то у эквивалентного продукта калорийность должна находиться в пределах 40 – 50 ккал.

Если эквивалентный продукт найден, то врач-диетолог передает эту информацию о скорректированном меню в подсистему «Столовая». Если эквивалентный продукт не найден или не имеет аналогов, то врач-диетолог должен найти альтернативное блюдо.

Блок-схема процесса замены продукта на эквивалентный изображена на рис. 2.2.8.

Рис. 2.2.8. Схема процесса замены продукта на эквивалентный

2.2.5. Замена блюда в диете на эквивалентное

Как уже говорилось выше, если эквивалентный продукт в блюде не найден или не имеет аналогов, то врач-диетолог должен заменить все блюдо. Рассмотрим механизм замены блюда Б_i на Б_j. Поиск эквивалентного блюда необходимо осуществлять в списке блюд { Б_1кл,…, Б_nкл}, приемлемых для диеты Д_кл, в которой заменяется блюдо.

Если альтернативное блюдо Бэ_i найдено, то врач-диетолог включает его в меню и уже скорректированное меню отправляет в столовую. Если же альтернативное блюдо Бэ_i не найдено, то врач-диетолог исключает его из рациона пациента до тех пор, пока на складе не появится необходимый продукт для приготовления данного блюда, и скорректированное меню, не включающее это блюдо, передается в столовую. Блок-схема замены блюда на эквивалентный см.нарис.2.2.9.

Рис. 2.2.9. Схема замены блюда на эквивалентное

2.2.6. Поступление и хранение продуктов

Для решения задачи об определении системы питания пациента на планируемый срок врачу-диетологу необходимо иметь сведения о том, какие продукты поступили на склад, их количество и сроки хранения. Эти данные поступают к врачу-диетологу в виде таблицы базы данных склада.

Используя эту информацию, врач-диетолог может скорректировать систему питания и составить наиболее эффективную схему потребления всех продуктов на складе, то есть не позволить им испортиться.

Следовательно, на входе подсистемы «Врач-диетолог»  помимо данных о заболеваниях пациента от врача-терапевта из лечебного комплекса должны быть данные о перечне продуктов, их количестве, времени поступления и допустимых сроках хранения.

2.3. Подразделение «Столовая»

В столовой санатория имеются складские помещения. В этих помещениях хранятся различные продукты, которые используются для приготовления блюд. Каждый пищевой продукт может определяться некоторым набором характеристик. Для каждого продукта можно указать содержание (на единицу веса съедобной части продукта), белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, аминокислот, витаминов, а также калорийность. Эти данные необходимы врачу-диетологу для расчета пищевой ценности каждого блюда и всего рациона питания.

Также необходимой характеристикой каждого продукта является цена продукта за 1 кг веса. Эти данные необходимы бухгалтерии для расчета стоимости сырья для приготовления блюда.

В столовой имеется ассортимент приготовленных блюд. Ассортимент блюд составляется c учетом имеющихся на складе продуктов. Для приготовления какого-либо блюда используется определенный набор продуктов. Этот набор продуктов {П} для приготовления блюда {Б_i} является набором атрибутов этого блюда.

Схема взаимодействия подразделения «Столовая» с другими подразделениями представлена на рис. 2.3.1.

Рис. 2.3.1. Схема взаимодействия подразделения «Столовая» с другими подразделения с/к

Обозначения потоков информации на рис. 2.3.1:

1 – запрос столовой на составление меню врачом-диетологом;

2 – составленные врачом-диетологом  меню;

3 – данные об общем количестве пациентов;

4 – данные о количестве пациентов, выбирающих диетическое и общее  питание;

5 – потоки готовых блюд.

2.3.1. Размещение пациентов в столовой

Пациенты санаторного комплекса могут выбирать, будут ли они сидеть за столиками в соответствии с диетой, которую каждому из них назначил врач-диетолог или они будут сидеть за отдельными столиками вместе с теми, с кем они приехали и поселились в санатории (с семьей, друзьями и т.д.). Поэтому столы делятся на «диетические» (20 шт.) и свободные (10 шт). За каждым столом могут разместиться четыре человека.

2.3.2. Проблемные ситуации, возникающие в столовой, и

пути их решения

Человек, прибывший в санаторий, регистрируется в столовой. Информация, поступившая от него в систему, заносится в базу данных "Столовая". Регистрация в столовой необходима для рассадки отдыхающих в столовой; кроме того, если необходима диета, то для соблюдения назначенной врачом-диетологом диеты.

При рассадке отдыхающих в столовой могут возникать проблемные ситуации, которые необходимо оперативно решить. Какие это могут быть ситуации:

1.  Отдыхающий прибывает в санаторий не один, а вместе со своей семьей или товарищами и, вполне естественно, что они захотят
сидеть за одним столиком;

2.           Врач-диетолог   назначает   отдыхающему   диету.   Отдыхающий
изъявляет   желание   сидеть   за   столиком   вместе   с   людьми,
питающимися с ним по одинаковой диете;

3.           Отдыхающему не нравится его окружение за столом, и поэтому, он хотел бы пересесть за другой столик.

Разрешение этих проблемных ситуаций возможно при использовании следующих процедур:

1)  рассадки отдыхающих (пациентов) по желанию:

2)    рассадки отдыхающих (пациентов)   в соответствии с назначенной диетой;

3)    пересадки отдыхающих (пациентов) за другой столик.

2.4. Подразделение «Кухня»

Задача заказа блюд на кухне является не менее важной, чем задача рассадки отдыхающих в столовой.

Для решения этой задачи необходимо знать:

1)   сколько человек питается по каждой диете;

2)    подсчитать количество блюд.

Данные о количестве человек, пребывающих в санатории всего и число пациентов, желающих принимать диетическое питание, подразделение «Кухня»  получает из подразделения «Столовая».

 Схема взаимодействия подразделения «Кухня» с другими подразделениями санатория представлена на рис. 2.4.1.

Рис. 2.4.1. Схема взаимодействия подразделения «Кухня» с другими подразделениями с/к

Обозначение потоков на рис. 2.4.1:

1 –  заявка на приобретение продуктов питания;

2 – доставка продуктов со склада на кухню;

3 – запрос бухгалтерии на количество продуктов, ушедших на приготовление блюд;

4 – перечни продуктов, ушедших на приготовление блюд, и их количество;

5 – данные о количестве пациентов, выбирающих диетическое и общее  питание;

6 – потоки готовых блюд.

Поскольку в санатории применяется лечебное (диетическое), так и питание по выбору отдыхающего, то в общем случае на кухне следует

заказать следующее количество блюд:

К_б = К_БД+К_БС, где

К_Б - количество блюд, заказанное на кухне;

К_БД - количество блюд, заказанных по диете;

К_БС - количество блюд, заказанных по свободному выбору.

2.5. Выводы

Итак, во второй главе была описана вся подсистема «Диетпитание» и ее составляющие подразделения «Столовая», «Кухня» и «Врач-диетолог». Были составлены и проанализированы структурная и функциональная схемы подсистемы. Это необходимо для дальнейшего анализа подсистемы на уровне информационного обеспечения для того, чтобы составить алгоритмы процесса движения данных внутри подсистемы и обмена данными с другими подсистемами санаторного комплекса.

ГЛАВА 3

ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПОДСИСТЕМЫ  

«ДИЕТПИТАНИЕ» НА ОСНОВЕ МЕТОДА

БЛОЧНЫХ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СЕТЕЙ

3.1. Метод блочных альтернативных сетей

3.1.1. Элементарный блок альтернатив

Пусть задан объект  или группа объектов {}. Предполо­жим, что такая совокупность объектов отражается в информацион­ном аспекте в виде некоторого информационного портрета пред­метной области, представленная множеством атрибутов Аi, где i = 1, 2, ..., n. Будем исходить из того, что Аi покрывают полную сово­купность свойств объекта .

Каждый атрибут Аi может принимать множество альтерна­тивных значений . Аi: () (логическое отношение «ИЛИ»). Количество значений атри­бута определяется самим атрибутом.

Альтернатива – это необходимость выбора между взаимоисключающими возможностями, каждая из исключающих друг друга возможностей. Набор альтернативных значений, которые может принимать атрибут, имеет непрерывный дискретный характер. Значения являются альтернативными, т. к. предполагается, что в каждый момент времени атрибут может принимать одно и только одно значение. Сложные задачи всегда формируют решения на основе различных сочетаний исходных данных, в силу чего образуются совокупности альтернативных (исключающих друг друга) решений. Для сложного объекта: А = (А₁,..., А_i,…, А_n) (логическое отношение «И»).

Каждый атрибут определяется множеством его значений, и решение будет задаваться матрицей атрибутов:

А₁ = (a₁₁, …, a_1j, …, a_1m1)

…………………………..

       Аn = (a_n1, …, a_nj, …, a_nmn)                              

……………………………

A_N = (a_N1, …, a_Nj, …, a_NmN)

Естественно, что значения атрибутов, а в ряде случаев и сами атрибуты могут выступать в качестве альтернативных характеристик или величин-параметров. В рассмотрение можно включить некоторый атрибут А_n и набор его альтернативных значений a_nj, если сам ат­рибут и его значения заданы. Следует отметить, что значения a_nj атрибута А_n могут иметь непрерывный или дискретный характер. Это могут быть числовые величины или некоторые понятия. Отношение ат­рибут-значение можно представить в виде первичного дерева иерар­хии (рис. 3.1).

Здесь атрибут А_n выступает в качестве корневой вершины, а значения a_nj (j=l,... ,N) определяются как альтернативные, так как предполагается, что в любой момент времени атрибут А_n может при­нимать одно и только одно значение a_nj.

Элементарный блок альтернатив (ЭБА) можно представить как пои­менованную структуру организации данных, т.е. класс, определяющий множество объектов-альтернатив.

Рис.3.1. Первичное дерево альтернатив

А_i - имя блока;

a_{i1, …,} a_{ij , …,}a_im – значения атрибутов (совокупность альтернатив).

Если представить информацию об атрибуте в иерархической моде­ли, то можно ввести еще один блок, который называется якорь, т.е. выходной блок.

Рис.3.2. Первичное дерево альтернатив

с замыкающей вершиной «якорем»

Следует отметить, что в элементарном блоке имеет место три вида вершин:

а) вершины первого ранга: вход и выход;

б) вершины второго ранга: значения атрибутов;

в) вспомогательные вершины: рекурсия и транзит.

В подобной структуре должна быть реализована функция выбора альтернативы (ФВА) при условии существования значения (кода) альтернативы. Обычно подобная функция содержит в своем теле две составляющие: рекурсивный (R) и транзитный (Т) блоки.

Транзитный блок используется в тех случаях, когда ни одна из альтернатив в общем решении не участвует, а в частном случае может выступать как ограничитель для рекурсивного перебора альтернатив. То есть когда ни одно значение атрибута не используется, то можно пройти с входа на выход через транзитную вершину Т_i. Если поиск по альтернативным атрибутам А_i продолжается, то путь лежит через рекурсивный блок R_i. Другими словами, рекурсивный блок используется, когда необходимо решить задачу поиска альтернативного значения на массиве альтернатив, т. е. организовать циклический процесс.

В результате дополнив двухуровневую схему атрибута замыкающей вершиной («якорем»), транзитным и рекурсивным вершинами, получим структуру элементарного блока альтер­натив (рис.3.3.).

Рис.3.3. Структурная схема элементарного блока альтер­натив (ЭБА)

А_i - имя блока;

R_i - рекурсивная вершина;

T_i - транзитная вершина;

A^*_i - замыкание альтернатив.

Для упрощения совокупность альтернатив назовем блоком альтернатив (БА); упрощенный вид ЭБА представлен на рис.

Рис. 3.4. Упрощенный вид ЭБА

БA_i = {a_{i1, …,} a_{ij , …,}a_im }

Совокупность таких последовательно соединенных элемен­тарных блоков образует простую БАС. ЭБА — это базовый блок для формирования сетей. Его использование дает возможность порождать любые конфигурации сетей или структур.

3.1.2. Алгоритмы навигации на БАС

Для работы с БАС необходимо создать алгоритмы на­вигации на сети. Существует три метода навигации на сети:

•      последовательный;

•      параллельный;

•      смешанный.

Результатом работы алгоритма навигации является формирование вершинного маршрута. Формируется маршрут М=(). Основная цель таких алгоритмов заключается в определении каждого элемента , в оценке согласованности  с другими.

Каждый элемент  интерпретируется как частное локальное решение. Маршрут интерпретируется как модель результата реше­ния. Если необходимо сгенерировать некоторую совокупность ре­шений, то формируется несколько маршрутов, образующих пара­дигму решений. На массиве решений возможны реализации задач анализа, выбора, упорядочивания, оптимизации.

Возможные структуры БАС определяются иерархией отношений между классами объектов-альтернатив.

Последовательная БАС

Для последовательной сети последовательный алгоритм навигации может быть реализован двумя базовыми способами.

1. Прохождение сети реализуется  последовательно,  начиная  с первого  a₁ и заканчивая последним а_N блоками.  Алгоритм обращается к блоку a₁, просматривает его содержимое и через транзитные вершины передает результат.  Далее переходит к следующему блоку.  В итоге образуется некоторый вершинный маршрут  М_j =(a_1j, ..., a_nj, ..., a_Nj), который и представляет данные о результате решения.  Если какое-то решение несовместно, то выявляется причина не­совместимости и ищется новое решение.

2. Алгоритм обращается последовательно к каждому блоку и  результат из каждого блока передается обратно в алгоритм. Массив  частных решений преобразуется в маршрут, далее процедура продол­жается.

При последовательной навигации определяется логика прохо­ждения сети, т.е. порядок входа в каждый из блоков, порядок поиска частного решения внутри блока, порядок выхода из блока, входа в следующий блок и «склеивания» частных решений.

Пусть задан кортеж атрибутов (множество альтернатив):

А = {a_n: (n = 1, 2, …, n)}. Осуществим последова­тельную генерацию исходов А^* = {a_n^*: (n = 1, 2, …, n)} для каждой из альтернатив с помощью последовательной БАС.

БАС с последовательной стратегией предс­тавлена на рис. 3.7.

БА3

БА1

БА2

Рис. 3.7. Пример последовательной разомкнутой трехблочной БАС

БА3

БА1

БА2

Рис.3.8. Пример последовательной замкнутой трехблочной БАС

В последовательных БАС генерируемые альтернативные решения соединяются в одну связку с генерирующими следующего ЭБА попарно. В результате вершины А^*_n и А_n+1 сливаются в одну А_n+1.

Параллельная БАС

При алгоритме с параллельной организацией навигации воз­можны как минимум две схемы:

•      одноуровневый алгоритм;

•      двухуровневый алгоритм.

Одноуровневый алгоритм

По схеме одноуровневого алгоритма все элементы сети связаны друг с другом и включают координирующую и исполнительную функции. Одноуровневый алгоритм является децентрализованной схемой навигации.

Рис. 3.9. Параллельная одноуровневая структура БАС

На рисунке 3.9 связь реализуется через общую транзитивную вершину (раздельный вход и выход).

Можно замкнуть параллельную БАС через:

-   вершины транзита и рекурсии;

-   включить в качестве дополнительной некоторую вер­шину                     агрегирования.

При параллельной генерации решений в каждом блоке БА_i работает свой   алгоритм формирования исходов. Алгоритмы работают одновременно,  и матрица альтернативных решений заполняет­ся построчно.

Двухуровневый алгоритм

На верхнем уровне двухуровневого алгоритма (рис.3.10) находится координирующий алгоритм, а на нижнем - исполняющий. По ко­манде координирующего алгоритма каждый исполняющий алго­ритм входит в свой блок, определяет частное решение внутри блока и передает результат в координирующий алгоритм. Последний осу­ществляет функцию сопряжения частных решений в единое общее решение. Этот процесс может быть итеративным, формализующим соответственные парадигмы решений. Данный двухуровневый алго­ритм является централизованной схемой навигации.

Рис. 3.10. Параллельная двухуровневая структура БАС

3.1.3. Маршруты на БАС

Применение блочно-альтернативных сетей  для решения различного рода задач (анализ, синтез, классификация и т.д.) основано на использовании их свойства порождать множество альтернативных маршрутов М_N. При описании допустимых множеств маршрутов  М_N на сетях , целесообразно исходить из блочной структуры альтернативной сети.

В БАС используется вершинный тип маршрутов. С точки зрения сети маршруты подразделяются на внутриблоковые и сетевые. Послед­ние, в свою очередь, формируются из внутриблоковых и межблоковых.

Внутриблоковый – это такой маршрут Мⁱ_N    М_N   (i = 1, …, n), который тем или иным образом связывает две соседние вершины () первого ранга, принадлежащие i-му блоку. Другими словами, внутриблоковый маршрут формируется как   последовательность вершин, связанных определенным отношением.

Межблоковые – маршруты М^il_N , которые связывают некоторые пары вершин первого ранга {(), i = 1, …, n;  k = 1, 2, …, n;  }. Межблоковые  маршруты используются при формировании циклов, и, следовательно, связываемые вершины () для таких маршрутов отождествляются.                             

При использовании БАС для решения конкретных задач могут возникать ситуации, когда тот или иной внутриблоковый маршрут Мⁱ_N   формируется неоднозначным образом. При этом возможны три случая:

1) внутриблоковый маршрут Мⁱ_N   проходится один раз слева направо;

2) внутриблоковый маршрут Мⁱ_N для маршрута  М_N  является запрещенным;

3) внутриблоковый маршрут Мⁱ_N должен быть пройден неоднократно.

В соответствии с названными случаями, определим три типа маршрутов: ациклические AMⁱ_N, транзитные ТMⁱ_N и циклические СMⁱ_N.

Ациклические маршруты

Наиболее простыми маршрутами М_N    являются ациклические  (или незамкнутые) AMⁱ_N.

Ациклический маршрут (АМⁱ) формируется как последовательность

вершин совместно с отношением между вершинами:

AMⁱ : (Aⁱ , r_ij , a_ij),                                         

где  Аⁱ - атрибут;

r_ij - определяет отношение между атрибутом и вершиной-значе­нием a_ij;

a_ij - значение атрибута Аⁱ.

Полное представление внутриблокового маршрута по схеме ис­ток-сток будет представлять собой объединение:

AMⁱ : (Аⁱ , r_ij ,a_ij) U (a_ij ,r_ji  ,A*_i),                           

или в общем виде для вершин-альтернатив получим вершинный ацикли­ческий маршрут:

AMⁱ: (Аⁱ, a_ij, A*_i).       

Аналогично для маршрута, проходящего через транзитивную верши­ну:

АMⁱ_T: (Aⁱ, r_T, A*_i),                                        

что эквивалентно записи

AMⁱ_T: (Aⁱ, T, A*_i).                                                 

Ациклические маршруты имеют место в тех случаях, когда осуществляется однократное прохождение слева направо через блок , между блоками (,) или по сети  в целом.

Внутриблоковые ациклические маршруты всегда проходят через вершины (j = 1,2, … , m;  i = 1,2, … , n) второго ранга. В общем случае маршрут AMⁱ_N может быть задан последовательностью:

AMⁱ_N = {(); (j = 1,2, … , m;  I = 1, 2, …, n)}

В этой последовательности и обозначают дуги между соответствующими парами вершин внутри i-го блока. Кратко это выражение можно записать так:

AMⁱ_N =            (3.1)

Отметим, что на сети любой внутриблоковый маршрут AMⁱ_N всегда начинается с входной вершины .

Транзитные маршруты

Достаточно часто при использовании сети  могут возникать случаи, когда прохождение через блок  (i = 1, 2, …, n) или совокупность блоков  запрещено. Иными словами, запрещены в рассмотренном выше смысле ациклические маршруты AMⁱ_N или AM^i,l_N, при этом полные маршруты AM_N   имеют место.

Для описания подобного рода случаев введено понятие транзитного маршрута ТМ_N (для сети в целом понятие транзитного маршрута не имеет смысла.) Прежде чем дать определение транзитного внутриблокового маршрута ТMⁱ_N, введем и определим понятие транзитной вершины . Транзитными являются такие вершины (i = 1, 2, …, n) второго ранга, которые не несут семантической нагрузки в соответствии с признаком , а определяют лишь маршрут следования внутри блока  . Таким образом, внутриблоковым транзитным маршрутом является ТMⁱ_N такой маршрут, который проходит через транзитную вершину. В общем случае внутриблоковый транзитный маршрут ТMⁱ_Nопределяется последовательностью:

ТMⁱ_N =

или в сокращенной форме:  ТMⁱ_N=.

Циклические маршруты

 В тех случаях, когда осуществляется неоднократное прохождение через блок  (i = 1, 2, …, n) или {(,), l = i+k, k 1} или через сеть в целом, то имеют место циклические маршруты.

Основой циклических маршрутов СMⁱ_N являются ациклические АMⁱ_N. Замыкание внутриблокового маршрута АMⁱ_N осуществляется через вершины (), которые соответственно определяют конец и начало. В общем случае для любого блока  циклические маршруты СMⁱ_N  можно представить виде суммы соответствующих ациклических маршрутов АMⁱ_N, каждый из которых повторен  раз. Используя выражение  (3.1), можно записать:

СMⁱ_N,

где К_ji0 – количество j-х циклов в i-ом блоке.

          Внутриблоковые циклические маршруты СMⁱ_N     используются в тех случаях, когда при формировании маршрута M_N   возникает необходимость неоднократного прохождения через какой-либо блок  с целью включения в такой маршрут любого количества любых вершин

 (j = 1,2, … , m;  i = 1,2, … , n).

Межблоковые и сетевые маршруты формируются на основе склеива­ния внутриблоковых. Для этих целей используются специальные алго­ритмы, которые осуществляют как формирование самого маршрута, так и склеивание внутриблоковых в единый сетевой:

M_Na, = U (MБi),

где MN_a - сетевой маршрут;

MБi - внутриблоковый маршрут.

При таком алгоритме навигации путем склеивания будет получен маршрут MN_a  со своим набором решений:

R = (R_1,, …, R_i, …, R_N)                        

Для каждого блока альтернатив определяется свой алгоритм вы­бора альтернативы. Алгоритм параллельной навигации, в свою оче­редь, реализует функции координации, которые взаимодействуют с каждым блоковым алгоритмом. Работа осуществляется параллельно. Алгоритм координации передает исходные данные  в локальные алгоритмы и запускает их в работу. Каждый из локальных алгоритмов формирует внутриблоковый маршрут и получает соответствующий результат (R). Далее формируется последовательность (R¹₁, ..., Rⁱ₁, ..., R^N₁) = R_l несвязанных между собой решений. После этого решается задача склеивания частных решений в общее. Данная процедура может проте­кать по двум направлениям:

1) формирование общего решения на уровне координирующего ал­горитма; анализ, оценка, принятие решения для дальнейших дейс­твий;

2) координирующий алгоритм решает задачу общего решения, од­новременно выдав задание блоковым алгоритмам на формирование частных решений. При получении общих решений возможна параллель­ная стратегия для многоальтернативных решений.

Получив парадигму общих решений, в соответствии с определен­ными критериями выбирается наилучшее из них.

вход

 

3.2. Информационное представление алгоритма

работы врача-диетолога методом БАС

Врач-диетолог, проанализировав имеющиеся в ассортименте продукты, составляет из них блюда, входящие в ту или иную диету. Для приготовления какого-либо блюда, используется определенный набор продуктов {П}. Набор {П} является набором атрибутов блюда Б_i:

Б_i = {П_1, П₂, ... ,П_m}.

Для предоставления маршрутов выбора блюд можно использовать метод блочно-альтернативных сетей (БАС).

       Вид элементарного блока такой сети для выбора альтернативных блюд Б_i представлен на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1.   Элементарный блок альтернатив

Блочно-альтернативной сети

 Обозначения на рис. 3.2.1:

 Q_i^r – имя блока;

Q_i^r* – замыкание альтернатив;

Переменная r обозначает прием пищи (завтрак, обед, полдник и ужин) и может принимать значения: r = {З, О, П, У};

Переменная i определяет категорию блюд (закуски, первые, вторые, третьи блюда и десерт), i = 1, 2,…,5.

Показатель Q_i^r* может принимать одно из множества значений {Б_ji^r}, совокупность которых представляет альтернативные вершины блока БАС. Также в ЭБА имеются Т – транзитная вершина, и R – рекурсивная вершина.

3.2.1. Выбор блюд для приема пищи методом БАС

Для всех приемов пищи существуют следующие категории блюд:

Q₁ ^r – закуски (салаты и др.);

Q₂ ^r – первое блюдо (супы);

Q₃ ^r – второе блюдо (мясное или рыбное блюдо с гарниром);

Q₄ ^r – третье блюдо (напитки);

Q₅ ^r – десерт (сладости или хлебобулочные изделия).

Следовательно, один прием пищи в общем случае может содержать все эти категории блюд:

Q^r = {Q₁^r , Q₂^r , Q₃^r , Q₄^r, Q₅^r}

или

Q^r = {Q_i^r},

где i = 1, 2,…, 5.

Для каждой из категорий существует свой набор блюд:

Q₁^r = (Б₁₁^r , Б₁₂^r ,…, Б_1j^r ,…, Б_1m^r );

Q₂^r = (Б₂₁^r ,…, Б_2j^r ,…, Б_2l^r );

Q₃^r = (Б₃₁^r ,…, Б_3j^r ,…, Б_3k^r );

Q₄^r = (Б₄₁^r ,…, Б_4j^r  ,…, Б_4h^r );

Q₅^r = (Б₅₁^r ,…, Б_5j^r  ,…, Б_5g^r ).

При этом одно и то же блюдо может принадлежать к разным категориям.

На основе этих данных можно сформировать блочно-альтернативную сеть для завтрака (см. рис. 3.2.2.). Набор категорий блюд завтрака включает:

Q^З = (Q₁³ , Q₄³, Q₅^З).

Рис. 3.2.2. БАС завтрака

Сочетание различных блюд {Б_ij^З} образует маршрут  М_e^З на сети завтрака. Маршрут выбирается целенаправленно, в соответствии с определенной  диетой, т. е. с учетом блюд, разрешенных для данной диеты Д_k.

На сети получаем множество маршрутов М_k^З = {M_ke^З}, где

k - номер диеты,

k = 1,…, D,  где D – количество диет;

е = 1,…, L^З, где L^З – количество маршрутов по данным D диетам для завтрака;

М_ke^З = (Б_1j^З, Б_4j^З, Б_5j^З),

где индекс j – номер блюда в списке блюд определенной категории.

В общем случае маршрут выбора блюд на весь день для пациента с определенной диетой Д_k можно записать в виде:

М_kе = { М_ke^З, М_ke^О, М_ke^П, М_ke^У},

где k – номер диеты,

e – номер маршрута.

Таким образом, для каждой из диет имеем определенное число маршрутов выбора  блюд. Тогда диету как совокупность маршрутов выбора блюд можно записать в виде:

Д_k = {М_k1,…, М_ke,…, М_kL}.

Следовательно, для   завтрака определенная диета Д_k будет иметь вид: Д_k^З = {М_k1^З,…, М_ke^З,…, М_kL^З},  k = 1, 2, …, D.

Каждый из маршрутов М_ke³ характеризуется калорийностью, содержанием белков, жиров, углеводов, а также витаминов и минеральных веществ:

М_ke³ = М_ke³ (К_ke³ , БЛ_ke³ , Ж_ke³ ,У_ke³ , В_ke³ , МВ_ke³ ),

k=1,…, D,

е =1,…, L.

Аналогичным образом может быть представлена БАС для обеда Q^О (см. рис.3.2.3.)

Q^О = {Q_i^О}, i =1,…, 5;

Q_i^О = (Б_i1^О ,Б_i2^О ,…Б_ij^О ,…Б_iN^О ).

Маршруты на БАС для обеда определяются путем выбора по одной альтернативной вершине для каждой категории блюд с учетом диеты:

Д_к^О = (М_k1^О , М_k2^О ,…, M_kS ^О )

М_k^О = {M_k1^О }, k =1,…, N;

M_ks^О = (Б_1j^О ,Б_2j^О ,Б_3j^О ,Б_4j^О )

М_ks^О = М_ks^О (К_ks^О , БЛ_ks^О , Ж_ks^О ,У_ks^О ,В_ks^О ,МВ_ks^О );  

k =1,…, N;   s =1,…, S.

Рис. 3.2.3. Блочно-альтернативная сеть обеда

Блочно-альтернативная сеть полдника (см. рис.2.3.4.) состоит из двух элементарных блоков:

Q^П ={Q₁^П, Q₄^П}.

Рис. 3.2.4. Блочно-альтернативная сеть полдника

Q_i^П = (Б_i1^П ,Б_i2^П ,…, Б_iN^П);

М_k^П = {М_kp^П} , k = 1,…, D,   p = 1,…,P;

М_kp^П = (Б_1j^П ,Б_2j^П );

Д_к^П = (М_k1^П ,М_k2^П ,…М_kp^П );

М_kp^П = М_kp^П (К_kp^П , БЛ_kp^П, Ж_kp^П , У_kp^П , В_kp^П , МВ_kp^П ).

         Аналогично, можно представить БАС ужина (см. рис. 3.2.5).

Q^У = {Q₁^У, Q₃^У , Q₄^У , Q₅^У};

Q_i^У = (Б_i1^У ,Б_i2^У ,…, Б_iN^У);

М_k^у = {М_ky^у} , k = 1,…, D,   y = 1,…,Y;

М_kp^у = (Б_1j^у , Б_2j^у );

Д_к^у = (М_k1^у ,М_k2^у ,…, М_ky^у );

М_ky^у = М_kp^у (К_ky^у , БЛ_ky^у, Ж_ky^у , У_ky^у , В_ky^у , МВ_ky^у ).

Рис. 3.2.5. Блочно-альтернативная сеть ужина

3.2.2. Выбор блюд на день методом БАС

Последовательно соединив все БАС завтрака, обеда, полдника и ужина, получим полную БАС одного дня; она представлена на рис. 3.2.6.

Рис.3.2.6. Полная БАС блюд на один день

Как уже говорилось выше, определенная диета представляет собой множество всех маршрутов выбора блюд:

Д_k = {M_kе},

где  k – номер диеты, k = 1,…, D;

e – номер маршрута, e = 1,…, L.

А каждый маршрут включает в себя множество маршрутов выбора блюд каждого приема пищи:

М_kе = { М_ke^З, М_ke^О, М_ke^П, М_ke^У}.

Множество всех маршрутов на БАС представлено на рис. 3.2.7.

         С учетом того, что врачу-диетологу необходимо составлять рационы питания пациентов каждый день, то алгоритм навигации на БАС маршрутов выбора блюд должен быть замкнутым. Замкнутая БАС маршрутов выбора блюд представлена на рис. 3.2.8.

Рассмотрим пример формирования маршрута выбора блюд для полдника. Так как маршрут выбора блюд находится для каждого пациента санаторного комплекса, то будем учитывать заболевания и состояние конкретного человека.

Пациент – женщина, возраст – 48 лет. Врач диагностического отделения лечебного комплекса санатория поставил диагноз: бронхит острый. Результаты обследования пациента врачом-диетологом: вес превышает норму; сильный грудной кашель вследствие бронхита; другие показатели в норме.

Врач-диетолог, проанализировав состояние пациентки, назначил ей диету №1, соответствующую диагнозам: «Бронхит» и  избыточный вес.

Как говорилось выше, полдник включает в себя две категории блюд: закуска и напиток.

Итак, альтернативами закусок для диеты №1 будут:

Б₁₁^П – фрукты свежие;

Б₁₂^П – йогурт фруктовый;

Б₁₃^П – свежая малина;

Б₁₄^П – сухофрукты.

Альтернативы напитков:

Б₄₁^П – чай черный;

Б₄₂^П – кофе заварной;

Б₄₃^П – сок яблочный;

Б₄₄^П – кефир.

Составим таблицу содержания этими блюдами белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ и их калорийность (Таблица 3.2.1).

Таблица 3.2.1

Атрибуты блюд

Проанализировав заболевание и другие параметры состояния пациента и сопоставив их с перечисленным выше списком блюд диеты №1, врач-диетолог выбрал в качестве оптимального следующее питание пациентке на полдник: свежая малина  и черный чай, так как горячее питье с малиной оказывает положительное воздействие на больных бронхитом в острой форме и не содержит жиров, которые нежелательны для пациентки. 

Таким образом, для этой пациентки врачом-диетологом был выбран маршрут: М₁^П = { Б₁₃^П, Б₄₁^П}.

Выбор маршрута на БАС представлен на рис. 3.2.9.

Рис. 3.2.9. Маршрут выбора блюд для полдника на БАС

         Соединяя аналогичным образом, БАС всех приемов пищи последовательно между собой, можно получить маршрут выбора блюд для каждого пациента на каждый день его пребывания в санаторном комплексе.

3.3. Выводы

В результате рассмотрения последовательных и параллельных алгоритмов решения задач моделирования на БАС и разработки алгоритмов навигации на БАС в рамках дипломного проекта можно сделать вывод об эффек­тивном применении БАС для задач анализа, выбора, упорядочива­ния и оптимизации. Поэтому блочную альтернативную сеть можно рассматривать как метод организации представления информации в базах данных, что и будет сделано в следующей главе.

ГЛАВА 4

БАЗА ДАННЫХ ПОДСИСТЕМЫ «ДИЕТПИТАНИЕ»

4.1. Представление и описание базы данных

подсистемы «Диетпитание»

Объектом автоматизации дипломного проекта, как уже говорилось выше, является подсистема «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево». Автоматизация санаторного комплекса и, в частности, его подсистемы не может происходить без создания и дальнейшего внедрения системы управления  базами  данных. За счет использования СУБД достигается оперативность ввода и корректировки данных, их корректность, воспроизводимость и надежность.

Используемая  СУБД  должна отвечать следующим требованиям:

- простота создания новых баз данных;

- возможность корректировки отдельных полей;

- частичная логическая независимость представления данных;

- полная физическая независимость представления данных;

- использование диалоговых режимов работы.

Всем вышеперечисленным  требованиям удовлетворяет система управления базами данных Access версии XP и язык программирования Visual Basic for Applications. Это программное обеспечение  используется в данном дипломном проекте для автоматизации подсистемы «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево» и создания базы данных для этой подсистемы.

          В базе данных подсистемы «Диетпитание» будут храниться и обрабатываться данные о пациентах, диетах, блюдах, продуктах, заболеваниях, диетах и др.

Каждому поступившему пациенту в зависимости от диагноза заболевания рекомендуется соответствующая диета, пациент может согласиться и принять назначенную врачом-диетологом диету, а может отказаться и принимать свободное питание по своему выбору.

В тоже время каждой диете ставится в соответствие свой набор приемов пищи (завтрак, обед, полдник и ужин), каждый из которых состоит из различных сочетаний категорий блюд (закуска, 1-е блюдо,  2-е блюдо, 3-е блюдо и десерт). Каждая категория включает в себя свой набор блюд, а каждому блюду ставятся в соответствие свои продукты. В базе данных также хранятся калорийность и энергетическая ценность каждого продукта, содержание в нем белков, жиров, углеводов, витаминов (А, В1, С), а также минеральных веществ (Са, Fe, Ka).

Информация о калорийности и энергетической ценности, содержании белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ каждого блюда будет высчитываться из уже введенных соответствующих данных о продуктах. Аналогичные данные по каждой диете вводятся  в базу данных врачом-диетологом.

Каждой диете также ставится в соответствие свой набор столов в столовой, и данные о том, какой стол и какое место занимает каждый пациент санатория, тоже хранятся в БД подсистемы.

Системно-комплексный анализ 

объекта автоматизации

При системно-комплексном анализе объект автоматизации рассматривается как концептуальная модель:

So

    , где

 - информационная страта;

 - материальная страта;

 - энергетическая страта;

 - экономическая страта;

 - организационная страта.

Организационная, экономическая, материальная и частично информационная страты объекта автоматизации были рассмотрены в предыдущих главах дипломного проекта. Теперь более подробно будем       рассматривать       информационную  страту объекта автоматизации, так как для создания базы данных нам необходимо проанализировать движение информационных потоков в автоматизируемом объекте.

Концептуальную модель базы данных можно представить следующим образом:

, где

 - структурный аспект.

 - функциональный аспект.

 - аспект управления.

Структурный аспект информационной страты

объекта автоматизации

1. Концептуальная модель структурного аспекта информационной страты объекта автоматизации 1-го уровня имеет вид:

, где

- информационные элементы объекта автоматизации;

- связи между информационными элементами;

- конфигурация связей между информационными элементами;

- параметр связи между информационными элементами,

          где k, l – номера информационных элементов ;

 - параметр изменения во времени предыдущих параметров.

Рассмотрев и проанализировав подсистему «Диетпитание», в ней можно выделить следующие информационные элементы:

          Е₁ – пациенты;

          Е₂ – заболевания;

Е₃ – диеты;

Е₄ – приемы пищи;

Е₅ – категории;

Е₆ – блюда;

Е₇  – продукты;

Е₈ – столы.

Связи между информационными элементами представлены графически на рис. 4.1.1.

Рис. 4.1.1. Связи между информационными элементами базы данных

Обозначения на рис. 4.1.1:

                    связь «один ко многим»;

                    связь «многие ко многим».

          2. Концептуальная модель структурного аспекта информационной страты объекта автоматизации 2-го уровня имеет вид:

, где

- компонента информационного элемента объекта автоматизации,

          где i – номер информационного элемента ,

          j – номер компонента е информационного элемента;

- связи между компонентами  и ,

          где k - номер компонента е, с которым связан компонент ;

- конфигурация связей между компонентами;

- параметр связи между компонентами  и ;

 - параметр изменения во времени предыдущих параметров.

Рассмотрим компоненты каждого информационного элемента и изобразим связи между этими компонентами (рис. 4.1.2).

Рис. 4.1.2. Связи между компонентами

информационных элементов базы данных

          Как видно на рис. 4.1.1 между элементами существуют множественные зависимости. Для представления этих данных в таблицах базы данных необходимо, чтобы отношения между элементами БД находились в четвертой нормальной форме.

Функциональный аспект информационной страты

объекта автоматизации

                Концептуальная модель функционального аспекта информационной страты объекта автоматизации представляется в виде:

,

где - вектор входных воздействий;

- вектор выходных реакций системы; 

- функция преобразования вектора  в вектор ;

 - параметр функции преобразования;

 - параметр изменения во времени параметров , , и .

          Рассмотрим объект автоматизации, то есть подсистему «Диетпитание», как объект управления с входными и выходными параметрами Х и У:  ={ }.

Рассмотрим входные вектора объекта:

= ( номер пациента, фамилия,  имя, отчество пациента, дата рождения пациента, заболевание пациента) – карта пациента.

=( номер диеты, название диеты, энергетическая ценность диеты, белки диеты, жиры диеты, углеводы диеты, витамин А, витамин В₁, витамин С, минерал Са, минерал Fe, минерал Ka) – содержание диет.

=( номер блюда, название блюда, рецепт блюда) – список блюд.

=( номер продукта, название продукта, энергетическая ценность продукта, белки продукта, жиры продукта, углеводы продукта, витамин А, витамин В₁, витамин С, минерал Са, минерал Fe, минерал Ka) – содержание продуктов.

 = (номер диеты, номер стола диеты) – соответствие столов диетам.

= (номер диеты, номер приема пищи, прием пищи) – соответствие приемов пищи диетам.

= (номер приема пищи, номер категории, категория) – соответствие категорий приемам пищи.

= (номер блюда, номер категории) - соответствие блюд категориям.

 = (диета, заболевания) - соответствие заболеваний диетам.

          На выходе базы данных будут:

– рекомендуемая диета пациента;

– содержание блюд;

 – подборка альтернативного блюда;

 – подборка альтернативного продукта;

 – рацион питания пациентов;

 – количество каждого блюда;

 – количество пациентов каждой диеты.

Рис. 4.1.3. Схема функционального аспекта

информационной страты объекта автоматизации

Таким образом, все выходные параметры базы данных У₁,…, У₇ должны выполняться и являться выходными параметрами форм базы данных подсистемы «Диетпитание».

          Функциями администратора базы данных будут следующие:

– добавление записи в базу данных;

– удаление записи;

– редактирование записи;

– поиск записи;

– сохранение введенных изменений;

– ответы на стандартные запросы.

          Функционально-структурный аспект информационной страты  объекта автоматизации

Объединяя функциональный и структурный аспекты, получим функционально-структурный аспект информационной страты  объекта автоматизации, графически представленный на рис. 4.1.4.

Е₁, Е₂, …, Е₇, Е₈ – информационные элементы объекта автоматизации.

Рис. 4.1.4. Схема функционально-структурного аспекта

информационной страты объекта автоматизации

Таким образом, разбив отношения на компоненты и проведя их нормализацию, можем сгенерировать таблицы  базы данных и установить связи между ними с помощью ключей (рис. 4.1.5).

Атрибуты с именем, начинающимся с ID, введены в качестве идентификационных номеров соответствующих данных и во всех таблицах выполняют функцию первичного или составного (сцепленного) ключа.

Рис. 4.1.5. Схема связей таблиц базы данных

На основе таблиц создадим формы базы данных для каждого подразделения подсистемы «Диетпитание» в соответствии с их задачами.

4.2. Структура и описание экранных форм и меню

пользовательского интерфейса базы данных

4.2.1. Структура экранных форм базы данных

Разобъем все данные на группы в соответствии с подразделениями подсистемы «Дитепитание», то есть в каком подразделении какие данные будут использоваться.

1. Врачу-диетологу необходимы следующие данные:

·        фамилия, инициалы имени и отчества пациента;

·        дата рождения пациента;

·        диагноз заболевания пациента;

·        поставленная в соответствии с заболеванием диета питания;

·        наименования всех блюд в столовой;

·        калорийность блюд;

·        содержание белков, жиров, углеводов в блюде;

·        содержание витаминов А, В1, С в блюде;

·        содержание минеральных веществ Са, Fe, Ka;

·        наименования всех продуктов на складе;

·        калорийность продуктов;

·        содержание белков, жиров, углеводов в продукте;

·        содержание витаминов А, В1, С в продукте;

·        содержание минеральных веществ Са, Fe, Ka в продукте;

·        количество пациентов каждой диеты;

·        рационы питания пациентов.

2. Подразделению «Столовая» необходимы данные:

·        количество пациентов каждой диеты;

·        стол, выбранный в соответствии с диетой;

·        место пациента за столом;

·        наименования всех блюд в столовой.

3. Подразделению «Кухня» необходимы данные:

·        наименования всех блюд в столовой;

·        количество каждого блюда;

·        рецепты блюд;

·        перечень продуктов;

·        количество продуктов для каждого блюда.

В соответствии с функциями объекта автоматизации составим структуру экранных форм и меню, представленную на рис. 4.

Рис. 4.2.1. Структура экранных форм базы данных

4.2.2. Описание экранных форм базы данных

          В соответствии со структурой экранных форм для каждого подразделения подсистемы «Диетпитание» создадим экранные формы. Форма главного меню представлена на рис. 4.2.2.

Рис. 4.2.2. Форма «Главное меню»

          Для врача-диетолога созданы экранные формы, представленные на рис. 4.2.3 – 4.2.11.

Рис. 4.2.3. Форма «Врач-диетолог»

Рис. 4.2.4. Форма «Содержание продуктов»

Рис. 4.2.5. Форма «Содержание блюд»

Рис. 4.2.6. Форма «Содержание диет»

Рис. 4.2.7. Форма «Диета и заболевания»

Рис. 4.2.8. Форма «Карта пациента»

Рис.4.2.9. Форма «Рацион питания»

Рис. 4.2.10. Форма «Эквивалентный продукт»

Рис. 4.2.11. Форма «Эквивалентное блюдо»

Для столовой созданы экранные формы, представленные на рис. 4.2.12 – 4.2.15.

Рис. 4.2.12. Форма «Столовая»

Рис. 4.2.13.  Форма «Стол и место пациента»

Рис. 4.2.14. Форма «Диета и столы»

Рис. 4.2.15. Форма «Число пациентов диеты»

Для кухни созданы экранные формы, представленные на рис. 4.2.16 и 4.2.17.

Рис. 4.2.16. Форма «Кухня»

Рис. 4.2.17. Форма «Рецепты блюд»

Форма «Продукты» была представлена выше на рис. 4.2.4.

4.3. Руководство пользователя

          Для работы с базой данных подсистемы «Диетпитание» необходимо открыть СУБД Access XP, загрузить файл с базой данных и открыть закладку «Формы».

          Далее надо нажать двойным щелчком мыши на форме «Главное меню». На экране откроется форма с тремя кнопками: «Врач-диетолог», «Столовая» и «Кухня», а также кнопкой «Выход».

          Для работы с базой данных врача-диетолога надо выбрать соответствующую кнопку. Аналогично для работников (операторов) столовой и кухни. Кнопка «Выход» позволит выйти из главного меню.

В каждой форме записи можно удалять, редактировать, сохранять, а также переходить к следующей, предыдущей, первой и последней записям с помощью кнопок в левой нижней части формы. Нажав кнопку «Назад» пользователь возвращается в предыдущую форму.

          Выбрав и нажав кнопку «Врач-диетолог», пользователь увидит экранную форму со следующими кнопками:

          - «Содержание продуктов» - откроется форма со списком наименований продуктов и следующими значениями каждого продукта: энергетическая ценность, белки, жиры, углеводы, витамины А, В₁, С и минералы кальций, железо и калий. Если значения продуктов отсутствуют, их необходимо ввести.

          -  «Содержание блюд» - откроется форма со списком наименований блюд и следующими значениями каждого блюда: энергетическая ценность, белки, жиры, углеводы, витамины А, В₁, С и минералы кальций, железо и калий. Все значения блюд считаются автоматически, если были правильно введены соответствующие значения для каждого продукта.

          -  «Содержание диет» - откроется форма со списком наименований диет и следующими значениями суточной нормы для каждой диеты: энергетическая ценность, белки, жиры, углеводы, витамины А, В₁, С и минералы кальций, железо и калий. Все значения необходимо ввести.

          - «Заболевания» - откроется форма всех наименований заболеваний пациентов санаторного комплекса (при их отсутствии их необходимо ввести).

          - «Карты пациентов» - это список всех пациентов, проживающих в санатории, т.е. имя и инициалы каждого пациента,  его дата рождения и заболевание (их может быть несколько), найденные у пациента терапевтом и врачом-диетологом.

          - «Рацион питания» - после нажатия откроется форма, в которой необходимо выбрать из списка пациента и  щелкнуть на кнопке «Вариант меню», и в правой части формы для каждого приема пищи будут предложены варианты блюд для пациента. Нажав на кнопке «Вариант меню» еще раз, можно получить следующий другой вариант подбора блюд для суточного рациона пациента. 

          - «Эквивалентный продукт» - откроется форма, которая позволит найти и подобрать продукт, эквивалентный по своему составу (энергетической ценности, белкам, жирам, углеводам) продукту, который необходимо выбрать из списка. Щелкнув на одном продукте из списка представленных и нажав на кнопку «Следующая альтернатива», пользователь увидит в текстовом поле «Эквивалентный продукт» его значение. Если результат не удовлетворил пользователя, то каждое следующее нажатие кнопки «Следующая альтернатива» позволит найти другой вариант.

          - «Эквивалентное блюдо» - откроется форма, которая позволит найти и подобрать блюдо, эквивалентное по своему составу (энергетической ценности, белкам, жирам, углеводам) блюду, которое необходимо выбрать из списка. Щелкнув на одном блюде из списка представленных слева и нажав на кнопку «Следующая альтернатива», пользователь увидит в текстовом поле «Эквивалентный продукт» его значение. Если результат не удовлетворил пользователя, то каждое следующее нажатие кнопки «Следующая альтернатива» позволит найти другой вариант эквивалентного блюда.

          - «Назад» - нажатие на кнопку позволит вернуться в главное меню.

          После нажатия кнопки «Столовая» в главном меню открывается форма со следующими кнопками:

 - «Стол и место пациента» - позволит увидеть и редактировать список пациентов с указанными для каждого: диетой, столом в столовой, за которым каждый сидит, и место за столом.

- «Диета и столы» - позволит увидеть и редактировать списки номеров столов для каждой диеты.

- «Число пациентов диеты» - откроется форма, в которой можно получить количество пациентов, которые придерживаются каждой диеты. Для этого необходимо щелкнуть на одной из диет в списке.

После нажатия кнопки «Кухня» в главном меню открывается форма со следующими кнопками:

- «Рецепты блюд» - здесь можно выбрать любое блюдо из списка представленных, и ниже пользователь увидит рецепт этого блюда, состав и количество каждого продукта для его приготовления. Нажав на кнопке «Число порций», пользователю будет представлено количество порций блюда, которое он выбрал, в соответствии с назначенным рационом питания каждого пациента.

          Как уже говорилось выше, закончить работу с базой данных можно, вернувшись в форму «Главное меню» и нажав на кнопке «Выход».

4.4. Выводы

          Итак, в четвертой главе было представлено описание информационных элементов подсистемы «Диетпитание» и их компонентов, рассмотрены и нормализованы связи между ними, в результате чего были сгенерированы таблицы  базы данных. Соединив таблицы связями, мы получили единую базу для хранения и обработки всех данных подсистемы «Диетпитание». На основе этих таблиц были сформированы экранные формы пользовательского интерфейса, которые также были представлены выше.                      

          Созданная база данных  является универсальной для предприятий и организаций, занимающихся общественным питанием, и может быть практически применена в любом подобном учреждении.

ГЛАВА  5

Экономическая часть

Результатом выполнения данного дипломного проекта является создание АСУ подсистемы «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево». В рамках дипломного проекта разработана модель подсистемы и создана база данных для подсистемы. Данный дипломный проект относится к научно-исследовательской разработке НИР.

При выполнении любых работ важно учитывать экономические аспекты разработки. В экономической части дипломного проекта рассмотрим следующие вопросы: организация планирования работ, стоимость разработки, оценка эффективности. По приведенному выше перечню вопросов, будем строить все расчеты, приведенные в экономической части дипломного проекта.

5.1. Организация планирования работ

5.1.1. Назначение АСУ подсистемы «Диетпитание»

В данном дипломном проекте создается АСУ подсистемы «Диетпитание» санаторного комплекса, которая оптимизирует работу сотрудников санатория, занятых питанием пациентов.

Внедрение АСУ в подсистему «Диетпитание», а в последствии и во все отделы санаторного комплекса позволит значительно увеличить эффективность работы сотрудников за счет:

·        сокращение ошибок в работе благодаря хранению информации в базах данных;

·        сокращения времени обработки информации;

·        уменьшение риска потери данных;

·        сокращения времени доступа к информации;

·        упрощение обработки заказов;

·        упрощение процесса анализа функционирования предприятия.

Результат данного дипломного проекта можно отнести к научно-исследовательской разработке (НИР). НИР условно разделяют на два типа:

§  По методам их проведения – теоретические, экспериментальные, смешанные.

§  По объему и степени охвата решаемых задач – научно-техническое направление, научно-технические проблемы, конкретные научные темы.

Для данной научно-исследовательской разработки метод проведения можно определить как смешанный. По объему и степени охвата решаемых задач данная работа относится к научно-техническому направлению.

5.1.2. Структура разработки

В создании  АСУ подсистемы «Диетпитание» будут принимать участие: руководитель проекта, инженеры-системотехники I-ой и II-ой категорий и программисты. Дипломница выступает в качестве инженера-системотехника, совмещая обязанности инженера-системотехника I-ой и

II-ой категорий.

Руководитель проекта вместе с инженерами-системотехниками I-ой категории определяют заказ. Инженеры I-ой категории проводят анализ предприятия, для которого будут создаваться АСУ (подсистему «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево»). Инженеры II-ой категории создают и отлаживают большую часть модулей, готовят документацию по данному проекту. Программисты осуществляют непосредственное написание программ для этих модулей, которые в дальнейшем компонуются инженерами. Руководитель проекта управляет работой по планированию и контролирует процесс реализации проекта в пределах установленного времени.

5.1.3. Этапы разработки

Весь проект по созданию программного продукта можно разбить на стадии и этапы:

I.                   Разработка технического задания (ТЗ)

1. Технико-экономическое обоснование разработки программы

2. Согласование и утверждение ТЗ

II.                Эскизный проект

1.     Предварительная разработка структуры входных и выходных данных

2.     Уточнение методов решения поставленной задачи

3.     Разработка общего описания алгоритма решения задачи

III.             Технический проект

1.     Определение формы представления входных и выходных данных

2.     Разработка структуры программы

3.     Утверждение технического проекта

IV.            Рабочий проект

1.     Программирование и отладка программы

2.     Испытания программы

3.     Корректировка программы по результатам испытаний

V. Внедрение и оформление акта передачи программы

Наглядным способом представления календарного плана работ является ленточный график.

V IV.3 IV.2 IV.1 III.3 III.2 III.1 II.3 II.2 II.1 I.2 I.1

Этапы проекта

1         2     3    4    5     6     7    8     9   10   11   12  13  14   15  16   17  18   19  20                                                                                                              

Недели

Рис. 5.1. Ленточный график этапов реализации проекта

5.2. Расчет стоимости разработки

Стоимость разработки определяется по смете затрат, которая включает в себя следующие статьи:

1.     материалы, покупные изделия, полуфабрикаты;

2.     основная заработная плата;

3.     дополнительная заработная плата;

4.     отчисления на социальные нужды;

5.     накладные расходы;

6.     командировочные;

7.     контрагентские расходы;

8.     специальное оборудование;

9.     прочие расходы.

1.     Стоимость материалов, покупных изделий, полуфабрикатов.

Таблица 5.1

Стоимость материалов, покупных изделий, полуфабрикатов

2.     Основная заработная плата участников разработки.

В разработке данного проекта участвуют 10 человек: руководитель проекта, 3 инженера-системотехника I-ой категории, 3 инженера-системотехника II-ой категории и 3 программиста. Студентка-дипломница выполняет функции инженера-системотехника II-ой категории.

Далее приведены таблицы, в которых  рассчитана основная заработная плата участников проекта. Расчет производится с учетом того, что 1 рабочий месяц составляет 22 дня.

Таблица 5.2

Календарный график разработки программного продукта

Таблица 5.3

Основная заработная плата участников проекта

3.     Дополнительная заработная плата участников разработки должна составлять 30% от основной заработной платы, то есть ее можно рассчитать так:

ДЗП = ОЗП * 0,3 = 66 477,9 руб.

4.     Единый социальный налог -  включает: отчисления в пенсионный фонд – 28%, соц. страхование – 5.4%, мед. страхование –3.6%, фонд занятости – 2%, на общеобразовательные нужды – 1%. Таким образом, единый социальный налог составляет 38,5% от суммы основной и дополнительной заработных плат:

ЕСН = (ОЗП+ДЗП)* 0,385 = 110 907 руб.

5.     Накладные расходы - представляют собой расходы на аренду помещений, оплату охраны и т.д. Все эти расходы составляют 300% от основной заработной платы:

НР = ОЗП * 3 = 664 779 руб.

6.     Командировки (отсутствуют).

7. Контрагентские расходы (отсутствуют).

8. Специальное оборудование – стоимость оборудования, которое будет установлено для внедрения и работы с АСУ «Диетпитание».

Таблица 5.4

Перечень оборудования и ПО

9. Прочие расходы – в данную статью расходов обычно вносят оценку затрат на аренду машинного времени для создания проекта.

ПР = АМВ * t,

где t – время, затраченное на создание проекта на компьютере. Согласно плану работ, приведенному в таблице 6.2, разработка и создание АСУ займет 145 рабочих дней, рабочий день составляет 9 часов, таким образом, время создания проекта составляет:

t = T * 9 =145 * 9 = 1 305 ч.

АМВ – аренда машинного времени для создания проекта, которое получим, перемножив значения мощности потребления энергии и стоимости электроэнергии.

Мощность потребления электроэнергии  W = 3 кВт.

Стоимость электроэнергии  C_Wчас = 1 руб./(кВт час).

АМВ = C_Wчас * W = 3 руб/ч.

Тогда статья прочих расходов будет составлять:

ПР = АМВ * t = 3 * 1 305 = 3 915 руб.

Таким образом, расчет стоимости разработки содержит 7 основных статей, по которым составляется итоговая смета затрат. В таблице 6.5 указаны округленные значения стоимостей всех статей.

Таблица 5.5

Итоговая смета затрат

Стоимость разработки вычисляется по формуле:

Цена разработки= стоимость темы + норматив прибыли

Где стоимость темы – это стоимость затрат по смете, а норматив прибыли – это 30% от стоимости затрат. Таким образом:

Цена разработки= 2 300 000 + 2 300 000 * 0,3 = 2 990 000  руб.

5.3. Оценка эффективности

Рассматриваемая система создается для одной из подсистем санаторного комплекса «Валуево». АСУ будет создаваться с учетом того, чтобы в дальнейшем программист из компании-покупателя комплекса смог  самостоятельно наращивать, усложнять или изменять систему в зависимости от развития санаторного комплекса. Это позволяет создать гибкую систему, которая идеально подстраивается под конкретного покупателя как силами и средствами разработчика, так и силами покупателя АСУ.

Оценивая эффективность созданной НИР следует учитывать, что такая оценка должна разделяться на качественную и количественную.

Оценить качественную эффективность разработанного автоматизированного комплекса, можно, сравнив выполненную работу с теми задачами, которые ставил заказчик. Ниже перечислены возможности нашей системы:

·        АСУ предоставляет возможность работать как в локальной сети, так и в глобальной;

·        возможность перестраивать систему с расширением подсистемы «Диетпитание» санатория;

·        возможность неодновременного внедрения АСУ различных подсистем и объединение их в единую слаженную систему;

·        простота обучения работе в системе и ее эксплуатирования;

·        наличие универсального интерфейса системы – есть возможность перестраивать программное обеспечение клиента под конкретные запросы.

По всем пунктам система полностью функциональна и соответствует запросам заказчика.

Количественная оценка эффективности системы может быть проведена только на уровне, где все подсистемы объединены. Т.е. полностью количественную оценку на данном уровне рассчитать нельзя, т.к. нельзя говорить об эффективности одной автоматизированной подсистемы санаторного комплекса.

5.4. Оценка рыночной экономичности, целесообразности разработки.

5.4.1. Конкуренция

         Оценим конкурентоспособность нашей разработки. Для сравнения возьмем основных организаций, занимающихся разработкой АСУ, имеющихся на рынке. Оценки ставятся по десятибалльной шкале. Для анализа выделим следующие показатели:

·        стоимость разработки;

·        время разработки;

·        возможность расширения системы;

·        доступность для пользователя.

Таблица 5.6

Сравнение показателей разработки  АСУ конкурирующими организациями

 Вывод: по некоторым показателям наша система уступает конкурентам, но это определяется ее простотой и экономичностью. Так же по приспособленности к использованию сотрудниками санатория «Валуево» наша система опережает своих конкурентов. С учетом того, что система создается для использования в санаторном комплексе, это является значительным достоинством и ставит ее на первое место.

5.4.2. Организация послепродажного обслуживания

В планах присутствует дальнейшая разработка данного проекта. Это делает возможным поддержку послепродажного обслуживания. В качестве возможных элементов рассматриваются возможные выпуски модифицированных модулей, дополняющих основной или выпуск новых версий.

5.4.3. Организационный план

Для организации работы на предприятии составлен календарный (ленточный) график работ. Производится четкое распределение обязанностей между исполнителями, взаимодействия всех служб, координация и контроль их деятельности.

В данном проекте задействовано небольшой круг исполнителей.

В процессе проектирования будут участвовать руководитель проекта, инженеры-системотехники I-ой и II-ой категорий и программисты.

5.4.4. Юридический план

Для защиты авторских прав и избежания несанкционированного доступа в систему используется законодательство РФ от 9 июля 1993 года N 5351-1 «ЗАКОН ОБ АВТОРСКОМ ПРАВЕ И СМЕЖНЫХ ПРАВАХ». Договор представлен в Приложении 1.

5.4.5. Оценка риска и страхование

Риск создаваемого продукта определяется заказчиком. В зависимости от оценки риска делаются выводы о страховании продукта.

5.5. Выводы

В данной главе дипломного проекта были произведены расчеты экономических показателей разработанной АСУ подсистемы санаторного комплекса. Составлен поэтапный план разработки и для него приведен ленточный график. Также просчитана общая стоимость разрабатываемой базы данных и оценена качественная эффективность автоматизированной подсистемы.

ГЛАВА 6

ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА ТРУДА

Автоматизированная система управления подсистемой «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево», которая разрабатывается в дипломном проекте, представляет собой электронный офис. Работа пользователя в системе заключается в систематическом вводе информации и получении отчетов на экран монитора и принтер. В связи с этим, необходимо сконцентрировать внимание на опасных и вредных факторах, связанных с применением ЭВМ.

6.1. Анализ условий труда

АСУ подсистемы санаторного комплекса, разрабатываемая в данном дипломном проекте, рассчитана на непосредственное взаимодействие с пользователем. При работе с персональным компьютером пользователь испытывает значительные нагрузки на зрение, мышечные нагрузки, подвергается электромагнитному излучению, в связи с переработкой большого объема информации у пользователя наступает утомляемость, что приводит к снижению работоспособности и увеличению числа ошибок в выполняемой работе. Так же на это накладывается неправильное освещение, неправильная планировка рабочего места, плохая вентиляция и обогрев помещения. Все это усугубляет и без того тяжелые условия труда пользователя.

Поэтому при организации рабочего места важно уделить внимание вопросам охраны труда. В этом случае возможна правильная организация рабочего места. От  условий, которые созданы для работы инженеров и программистов, напрямую зависит то, насколько качественно будет создана программа.

Качество условий труда зависит от многих факторов, например от таких как:

·        Освещение помещения;

·        Вентиляция помещения;

·        Оптимальные параметры воздушной среды в помещении.

Таким образом, только правильно рассчитав все параметры, влияющие на работу программиста и применив эти расчеты на практике можно добиться оптимальных условий труда и как следствие, получить качественный результат работы.

         Компьютер является электрическим устройством работающее от промышленной сети 220 В, 50 Гц. В связи с этим существует возможность попадание электрический ток на корпус, поэтому наиболее опасным из всех перечисленных факторов является возможность поражения работника электрическим током. В отличие от всех остальных факторов этот является опасным, а не вредным.

         Работа за компьютером производится в сидячем положении продолжительное время. Для обеспечения оптимальных условий труда необходимо также правильно рассчитать и смонтировать систему освещения. Она играет существенную роль в уменьшении воздействия потенциально опасных факторов, создавая нормальные условия работы органам зрения и повышая общую работоспособность организма.

         Следующие устройства, необходимые для обеспечения оптимальных условий труда - это вентиляционные установки, обеспечивающие в помещении такое состояние воздушной среды, при котором человек чувствует себя нормально, и микроклимат помещений не оказывает неблагоприятного действия на его здоровье. Для обеспечения требуемого по санитарным нормам качества воздушной среды необходима постоянная смена воздуха в помещении: вместо удаляемого воздуха после соответствующей обработки вводится свежий.

         В данном дипломном проекте необходимо спроектировать, рабочее помещение согласно допустимым нормам с точки зрения систем освещения и вентиляции.

6.2. Расчет освещения рабочего места

         Правильное освещение на рабочем месте ослабляет зрительное и нервное утомление, улучшает условия зрительной работы, способствует повышению внимания и улучшению координационной деятельности. Хорошее освещение усиливает деятельность дыхательных органов, способствует увеличению поглощения кислорода. Основная задача освещения состоит в обеспечении оптимальных условий для видения. Эта задача решается выбором наиболее рациональной системы освещения и источников света.

            Будем рассматривать искусственную общую систему освещения.

При проектировании рабочего места пользователя в качестве источника света следует выбрать газоразрядные или люминесцентные лампы. В люминесцентных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металла, также за счет явления люминесценции - свечения люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхность стенок лампы, под воздействием излучений электрического разряда. Люминесцентные лампы имеют высокую светоотдачу (до 100 лм/Вт), дают возможность получать световой поток в любой части спектра, имеют незначительный нагрев поверхности, продолжительность горения достигает 15-18 тыс. часов.

6.2.1. Расчет искусственного освещения

         Для организации общего искусственного освещения выберем лампы типа ЛСП-02.

Параметры помещения: ширина – 5 м, длина – 10 м, высота – 4 м.

         Для используемого помещения эти лампы наиболее пригодны. При наличии их достоинств (достаточно близкий к естественному спектр, большая экономичность и срок службы) недостатки практически незаметны или несущественны (работа иногда сопровождается шумом, невозможность применения во взрывоопасных помещениях).

         Расчет общего искусственного освещения осуществляется по методу коэффициента использования. Общий световой поток определяется по формуле:

, где

         Е - заданная освещенность (Е = 400 лк; соответствует норме освещенности помещений для работы с дисплеями и видеотерминалами);

         S - площадь помещения;

         k - коэффициент запаса, учитывающий старение ламп и загрязнение светильников (k = 1,5);

         Z - отношение средней освещенности к минимальной (Z = 1,1);

         V - коэффициент использования светового потока; определяется в зависимости от коэффициентов отражения от стен, потолка, рабочих поверхностей, типов светильников и геометрии помещения.

Площадь помещения   S = А * В = 5 * 10 = 50 м²

        Выберем коэффициент использования светового потока по следующим данным: коэффициент отражения побеленного потолка (R_п = 70%); коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску (светло-зеленый окрас стен; R_ст = 50%); коэффициент отражения от пола, покрытого линолеумом темного цвета (R_р = 10%).

Индекс помещения

Из таблицы зависимости коэффициентов использования от индекса помещения для выбранного типа ламп коэффициент найдено значение V = 0,28.       Определим общий световой поток:

         Световой поток одной лампы ЛБ80 составляет не менее F_л = 5400 лм.

         Число ламп (N), необходимых для организации общего освещения, можно определить по формуле:

         Чтобы обеспечить световой поток F_общ = 75428 лм будем использовать 7 светильников по 2 лампы ЛБ80 в каждом. Электрическая мощность одной лампы ЛБ80 W_л = 80 Вт. Следовательно, мощность всей осветительной системы:

W_л *N = 80* 14 = 1120 Вт.

6.3. Расчет вентиляции

Проведем расчет общеобменной вентиляции, в которой воздухообмен осуществляется путем подачи и вытяжки воздуха из всего помещения.

         В данном помещении находится 3 рабочих места (r=3). На каждом рабочем месте установлено оборудование вычислительной техники мощностью 1 КВт. На каждом рабочем месте работает один сотрудник. Явное тепло, выделяемое при работе каждым -70 Вт.

         Будем рассчитывать вытяжную вентиляцию. Высота от пола до центра вытяжного отверстия Н = 3,1 м.

Расчеты выделений тепла

         Суммарный приход тепла можно вычислить по формуле:

Q=Q_осв+Q_в.т.о+Q_ч+Q_рад, где

         Q_осв - тепловыделения от источников искусственного освещения;

         Q_в.т.о - тепловыделения от вычислительной техники и оргтехники;

         Q_ч - тепловыделения человека,

         Q_рад – тепловыделения за счет солнечной радиации.

         Расчет Q_в.т.о

                   Q_в.т.о = r*N_оргт*n*1000=3*1*0,5*1000=1500 Вт,

                   где N_оргт – мощность вычислительной техники, установленной на 1 рабочем месте, r – количество рабочих мест, n – коэффициент тепловых потерь (0,5 для вычислительной техники).

         Расчет Q_ч

                   Q_ч = r * Q_1ч = 3 * 70 = 210 Вт,

                   где Q_1ч – тепло, выделяемое одним сотрудником,

r – количество сотрудников.

         Расчет Q_осв

                   Q_осв = N*n*1000 = 1,12 * 0,9 * 1000 = 1008 Вт,

                   где N - суммарная мощность источников освещения (N = 1,12 кВт); n - коэффициент тепловых потерь (0,9 для источников искусственного освещения).

         Расчет Q_рад

                               Q_рад = Q_ост,  

где Q_ост – теплота для остекленных поверхностей;

                   Q_ост = q_ост*F_ост*A_ост,

где q_ост -  теплопоступления от солнечной радиации, Вт/м², через 1 м² поверхности остекления (с учетом ориентации по сторонам света). Для данного помещения при ориентации остекления на запад (для широты Москвы = 55^о) q_ост = 170 Вт/м².

                   F_ост – площадь поверхности остекления, м².  F_ост = 6,3 м²

                   A_ост – коэффициент учета характера остекления (для двойного остекления в одной раме A_ост = 1,15).

                   Таким образом,

                   Q_ост = 170 * 6,3*1,15 = 1232 Вт

                   Q_рад = 1232 Вт

                   То есть,

                   Q = 1500 +210+1008 +1232 = 3950 Вт  

6.4. Расчет потребляемого воздухообмена

        В помещениях со значительными тепловыделениями объем приточного воздуха, необходимого для поглощения избытков тепла, G (м³/ч), рассчитаем по формуле:

, где

                   Q_к - избытки тепла, Вт;

                   С_р - массовая удельная теплоемкость воздуха (с = 1000 Дж/кг°С);

                   r - удельная плотность приточного воздуха (r = 1,25 кг/м³);

                        t_уд - температура удаляемого воздуха;

                   t_np - температура приточного воздуха, (t_np = 20°C, согласно СНиП-II-33-75).

         Температура удаляемого воздуха определяется по формуле:

t_уд = t_рз + а* (Н -  2), где

            t_рз - температура воздуха в рабочей зоне (t_рз = 22¸24°C, согласно ГОСТ 12.1.005-88, берем для расчета t_рз = 24°С);

         а - коэффициент нарастания температуры на каждый метр высоты (а = 0,9 °С/м);

         Н - высота от пола до вытяжного отверстия (Н = 3,1 м).

         Тогда t_уд = 24,99°С, а, согласно формуле (7), G = 2279 м³/ч.

Подбор вентилятора и электродвигателя

         Т.к. объем необходимой вентиляции составляет 2279 м³/ч, то по каталогу выбираем встраиваемое в оконную раму вентиляционное оборудование Stiebel Eltron (G=2500 м³/ч, P = 200 Вт).

6.5. Выводы

В этой главе была рассмотрена общая искусственная система освещения рабочего места; были проведены: выбор освещения рабочего места, выбор источника света, выбор светильника, расчет искусственного освещения. Также был проведен расчет вентиляции, включающий в себя: расчеты выделений тепла и расчет потребного воздухообмена. 

В результате выполнения задания по охране труда спроектировано безопасное место пользователя разрабатываемой автоматизированной системы, улучшающее условия зрительной работы, снижающее утомляемость, способствующее повышению производительности труда, а также благотворно влияющее на производственную среду, оказывающее положительное психологическое воздействие на работающего, повышающее безопасность труда и качество трудовой деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте был проведен анализ  подсистемы «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево» и всего комплекса в целом для последующей автоматизации; была проведена разработка автоматизированной системы управления подсистемой санатория.

В результате после проведенного анализа и разработки можно утверждать, что внедрение АСУ позволит систематизировать обмен данными, регламентировать состав и формы представления данных, а также структуру информационных потоков в системе (информационных и командных связей между субъектами санатория, а также информационный обмен с внешними по отношению к санаторию организациями), значительно повысить точность и четкость их ведения, гарантировать их сохранность, предоставлять полную взаимоувязанную информацию по всем субъектам санатория. Все это  приводит к слаженной работе сотрудников организации и во много раз увеличивает эффективность функционирования предприятия в целом.

         В процессе автоматизации санаторного комплекса  была создана база данных подсистемы «Диетпитание», которая позволяет создавать таблицы данных, хранить и обрабатывать большое количество информации, связанной с общественным питанием. Созданная база данных может быть внедрена в реальном предприятии, причем не только санатории, но и в других организациях, занимающихся общественным питанием. Созданная база данных подсистемы санаторного комплекса отвечает всем требованиям к аналогичным базам данных.

В экономической части (главе 5) дипломного проекта были произведены расчеты экономических показателей разработанной АСУ подсистемы санаторного комплекса. Также просчитана общая стоимость разрабатываемой базы данных и оценена качественная эффективность автоматизированной подсистемы. В результате была практически рассчитана и доказана эффективность и целесообразность создания и внедрения автоматизированной системы санаторного комплекса «Валуево».

Кроме того, в процессе выполнения задания по охране труда (глава 6) было спроектировано безопасное место пользователя разрабатываемой автоматизированной системы, улучшающее условия зрительной работы, снижающее утомляемость, способствующее повышению производительности труда, а также благотворно влияющее на производственную среду, оказывающее положительное психологическое воздействие на работающего, повышающее безопасность труда, качество трудовой деятельности и, как результат, эффективность работы предприятия в целом.

Библиографический список

1.     Рашковский В.М., «Теория и практика разработки АСУП». - М., «Сов. радио» , 1975., 224 с. с ил.

2.     Мамиконов А.Г., «Основы построения АСУ»: Учебник для ВУЗов. – М.: Высш. Школа, 1981. – 248 с. с ил.

3.     Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Цвиркун А.Д., Косяченко С.А. «Проектирование подсистем и звеньев автоматизированных систем управления»: Учебное пособие для ВУЗов. М., «Высшая школа», 1975. 248 с. с ил.

4.     Мамиконов А.Г., Пискунов А.Н., Цвиркун А.Д. «Модели и методы проектирования информационного обеспечения АСУ». – М., «Статистика», 1978 г.- 221 с. с ил.

5.     Абдулаев А.А., Алиев Р.А., Уланов Г.М. «Принципы построения автоматизированных систем управления промышленными предприятиями». – М. «Энергия», 1975. 440 с. с ил.

6.     Модин А.А., Ефимов В.Н., Коротяев М.Ф., Зингер И.С. «Предпроектный анализ систем управления при создании АСУ». М., «Статистика», 1976. 72 с. с ил.

7.     Кальфа В., Овчинников В.В., Рякин О.М. «Основы автоматизации управления производственными процессами». М.: «Сов. радио», 1980. -360 с., с ил.

8.     Джон Коннел «Visual Basic 6.0. Введение в программирование БД». –М. «СПб», 2000. 670 с., с ил.

9.     Ахаян Р., Горев А., Макашарипов С. «Эффективная работа с СУБД» - СПб.: Питер, 1997. – 704 с., с ил.

10.                       Робачевский А. М., «Операционная система UNIX», СПб., «БХВ-Петербург», 2000. 260 с., с ил.

11.                       Олифер В. Г., Олифер Н. А., «Компьютерные сети», СПб., «Питер», 2001. 710 с., с ил.

12.                       «Методические указания по выполнению организационно-экономической части дипломного проекта». М., МИРЭА, 1999.

13.                       Розанов В. С., Рязанов А. В., «Обеспечение оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне», М., МИРЭА, 1998.

14.                       СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»

15.                       Образцы договоров – М.: “Приор”, 1997. 320 с.

16.                       Батищева Г.М. и др. Выполнение организационно-экономической части дипломных проектов: Учеб. пособие/ МИРЭА (ТУ) – М., 1994. – 75 с.

17.                       Хруцкий В.Е., Корнеева И.В. Современный маркетинг, настольная книга по исследованию рынка. – М., “Финансы и статистика”, 1999г.

18.                       Шеремет А. Д., Негашев Е. В. Методика финансового анализа. – М.: ИНФРА–М, 1999. – 208 с.

19.                       Закон РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" (от 30 марта 1999 года N 52-ФЗ Принят Государственной Думой 12 марта 1999 года, Одобрен Советом Федерации 17 марта 1999 года).

20.                       Положение о Государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации и Положение о Государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденные 5 июня 1994 года N 625.

21.                       Руководство "Общие требования к построению, изложению и оформлению санитарно-гигиенических и эпидемиологических нормативных и методических документов" от 9 февраля 1994 года P.1.1.004-94.

22.                       Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.2.542-96 "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным

электронно-вычислительным машинам и организации работы" (Утверждены и ведены в действие на территории РФ с момента утверждения Постановлением  Госсанэпиднадзора России от 14 июля 1996 г. №14; при этом дата введения международных норм на параметры электромагнитных полей - с 1-го января 1997 г.).

Заключение договора на научно-техническую продукцию

Г. Москва                                                                         10.01.2004 г.

ООО «Валуево», именуемое в дальнейшем «Заказчик», в лице генерального директора Каревича А. И., действующего на основании устава, с одной стороны, и ООО «ИТС», именуемое в дальнейшем «Исполнитель», в лице директора Нечаева В.В., действующего на основании устава, с другой стороны, заключили настоящий договор о следующем:

I. Предмет договора

1. Заказчик поручает, а Исполнитель принимает на себя разработку АСУ подсистемы «Диетпитание» санаторного комплекса «Валуево».

2. Научные, технические, экономические и другие требования к продукции, являющейся предметом настоящего договора, определены в приложении, которое является неотъемлемой частью договора.

3. Содержание, объем работы в целом и по основным этапам определяются программой, которая согласовывается между сторонами и является неотъемлемой частью настоящего договора.

4. Срок сдачи работ по договору 20.02.2004 г. Сроки выполнения основных этапов определяются календарным планом, прилагаемым к договору.

5. Использование научно-исследовательской разработки осуществляется Заказчиком путем эксплуатации АСУ на оборудовании, расположенном на предприятии Заказчика.

II. Сдача-приемка продукции

1. По окончании работ производятся приемочные испытания продукции, изготавливаемой в соответствии с договором.

2. Комиссия по проведению приемочных испытаний назначается Заказчиком по согласованию с Исполнителем. Заказчик сообщает Исполнителю состав комиссии до 7.02.2004 г.

3. Исполнитель в срок до 7.02.2004 г. уведомляет Заказчика о готовности к приемочным испытаниям.

4. По результатам приемочных испытаний составляется акт сдачи приемки научно-технической продукции, к которому прилагается:

- протокол комиссии по приемке продукции;

- комплект научной, технической и другой документации, предусмотренной в приложении (являются неотъемлемой частью настоящего договора).

5. В течение 3 дней со дня получения акта сдачи-приемки продукции и комплекта документации Заказчик обязан направить Исполнителю подписанный акт сдачи-приемки продукции или мотивированный отказ от приемки работ.

6. В случае мотивированного отказа Заказчика стороны составляют двухсторонний акт с перечнем необходимых доработок и назначают дату повторных приемочных испытаний.

7. Исполнитель в праве досрочно передать изготовленную продукцию, а Заказчик обязан принять и оплатить ее.

8. Исполнитель вправе улучшать технико-экономические параметры разработок. В этом случае, а также при проведении Исполнителем вариантных исследований, экспериментов и работ по дизайну с целью удовлетворения требований Заказчика, устанавливается доплата к договорной цене в размере, оговариваемом двумя сторонами.

9. Если в процессе выполнения работ выясняется неизбежность получения отрицательного результата или нецелесообразность дальнейшего проведения работ, Исполнитель обязан приостановить ее, поставив об этом в известность Заказчика в течение трех дней с момента прекращения работ.

В этом случае стороны обязаны в течение 30 дней рассмотреть вопрос о целесообразности и направлениях продолжения работ.

III. Расчеты

1. Заказчик оплачивает Исполнителю работы по изготовлению научно-технической продукции по цене 2 981 481  рублей.

Общая стоимость работ составляет 2 981 481   рублей.

2. В течение пяти рабочих дней после заключения договора Заказчик выплачивает Исполнителю аванс в размере 30% от стоимости работ первого этапа.

3. Оплата работ осуществляется поэтапно путем перевода денежных сумм на расчетный счет Исполнителя в течение пяти дней с момента подписания акта сдачи-приемки.

IV. Санкции

1. За неисполнение или ненадлежащее исполнение обязательств по настоящему договору стороны несут ответственность согласно действующему законодательству.

2. В случае нарушения Исполнителем сроков исполнения работ он выплачивает Заказчику штрафную неустойку в размере 3% стоимости невыполненных работ за каждый день отсрочки. Выплата производится путем уменьшения суммы, подлежащей уплате Заказчиком.

3. В случае нарушения Заказчиком сроков оплаты он выплачивает Исполнителю штраф в размере 10% от невыплаченных в срок сумм.

4. Заказчик имеет право расторгнуть договор с Исполнителем в случае нарушения последним условий договора с оплатой стоимости фактически выполненных работ.

V. Вступление договора в силу.

Договор вступает в силу с момента подписания его сторонами.

VI. Юридические адреса, банковские реквизиты и подписи.

Приложения к настоящему договору: техническая документация.