Курсовая работа (3). Курсовой проект по учебному курсу Разработка концептуальной и логической моделей ису библиотекой
 Скачать 2.51 Mb.
|
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» КУРСОВАЯ РАБОТА (КУРСОВОЙ ПРОЕКТ) по учебному курсу «Разработка концептуальной и логической моделей ИСУ библиотекой» Вариант ____ (при наличии)
Тольятти 2021 Содержание Введение................................................................................................................... 2 Глава 1. Разработка концептуальной модели АИС ............................................ 4 1.1. Идентификация предметной области автоматизации................................... 4 1.2. Обоснование выбора методологии и технологии концептуального моделирования АИС.................................................................................................. 5 1.3. Разработка и анализ модели бизнес-процесса «КАК ЕСТЬ» ......................... 7 1.4. Выявление недостатков существующего бизнес-процесса и рекомендации по его усовершенствованию с помощью ИТ........................................................... 9 1.5. Разработка модели бизнес-процесса «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ» и формулировка требований к внедряемой АИС .................................................... 10 1.6. Анализ известных ИТ-решений АИС.............................................................. 12 1.7. Обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС...................... 15 Выводы по главе 1.................................................................................................... 18 Глава 2. Разработка логической модели АИС........................................................19 2.1. Обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования АИС................................................................................................ 19 2.2. Разработка объектной модели АИС................................................................ 19 2.3. Разработка логической модели данных АИС ................................................ 20 Выводы по главе 2.................................................................................................... 21 Заключение .............................................................................................................. 22 Список используемой литературы .........................................................................23 Приложение ............................................................................................................. 24 Введение Тема курсовой работы: «Разработка концептуальной и логической моделей информационной системы управления библиотекой». Актуальность выполнения этой работы обусловлена тем, что современное информационное пространство предполагает повсеместное внедрение современных информационно-коммуникационных технологий. Информационно-коммуникационные технологии помогают существенно повысить производительность работы сотрудников отдельно и организации в целом. Информатизация предусматривает разработку и внедрение информационных систем, эффективно поддерживающих функционирование любой экономической, организационной и социальной структуры. Главная цель информатизации заключается в повышении эффективности общественного производства всех видов продукции и услуг для улучшения социально-экономических условий жизни населения. Создавшиеся экономические условия и организационно-технические особенности области организации обусловливают необходимость оперативного получения достоверной информации о учете печатных изданий. Использование персональных компьютеров для автоматизации необходимых операций по учету печатных изданий в библиотеке и важной составляющей частью системы информационного обеспечения всей деятельности организации, создает серьезные предпосылки для безбумажного первичного учета, по крайней мере, в части внутренних документов библиотеки. Несмотря на кажущуюся простоту автоматизации, не так-то легко получить правильное решение, кроме того, определенную трудность представляет постоянное изменение требований предъявляемых к обрабатываемой информации, увеличивающее потребность в гибких, быстро адаптируемых к новым условиям программных комплексах для обеспечения максимальной эффективности обработки оперативной информации в 3 организации. Объект исследования – библиотека. Предмет исследования – автоматизация деятельности библиотеки. Целью данной работы является разработка концептуальной и логической моделей ИСУ библиотекой. В соответствии с целью была определена необходимость постановки и решения следующих задач: – изучить существующие бизнес-процессы; – выполнить анализ известных ИТ-решений АИС; – выполнить постановку задачи на разработку новой АИС; – разработать объектную и логическую модели данных АИС. Глава 1. Разработка концептуальной модели АИС 1.1. Идентификация предметной области автоматизации Автоматизация рабочего места библиотекаря расширяет его функции, переводя его из разряда человека, который хранит книги и помогает читателю их найти, в разряд активного пользователя, владеющего и использующего весь современный арсенал оргтехники. Библиотечный фонд составляет более 10 000 учебно-методической литературы. В библиотеке установлен компьютер, который не оснащен никаким специализированным программным обеспечением. В библиотеке работает один человек и на него возлагаются следующие обязанности: – ввод кратких библиографических данных и данных об изучающих и распространяющих организациях; – контроль поступления литературы в библиотеку, ввод данных для книг суммарного учета о поступившей партии; – списание книг из фондов, с учетом передачи в другие подразделения; – оформление подписки; – работа с формулярами читателей и др. В дальнейшем планируется организация второго рабочего места, для изучения литературы, которая имеется только на электронном носителе, а так же получение выхода в Internet. В наше время становится обыденным иметь в библиотеке электронный каталог. Надо отметить, что ни одна библиотека не получила необходимого объема средств для приобретения достойной технической базы и программного продукта. Поэтому первые шаги в области информатизации каждая библиотека сделала за счет настойчивости, терпения, решительности и изобретательности штатных сотрудников самой библиотеки. Применение информационных технологий в библиотеке позволяет значительно упростить ведение учёта библиотечного фонда, ускорить поиск необходимой литературы и обслуживание читателей. В колледже была рассмотрена возможность покупки новой системы. После обзора подобных систем было принято решение разработать новую информационную систему. Так как приобретение уже существующих систем экономически невыгодны, а те которые распространяются бесплатно не удобные в использовании или их функциональные возможности не соответствуют требованиям предъявляемым в колледже. Разрабатываемая система должна помочь для решения следующих задач: – автоматизации и систематизации процесса комплектования; – обработки фонда библиотеки; – создания баз данных электронных каталогов; – обеспечение поиска информации; – оптимальное использование рабочего времени; – работа с формулярами читателей. 1.2. Обоснование выбора методологии и технологии концептуального моделирования АИС Для проектирования бизнес-процессов системы можно использовать программный продукт: AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin). К основным возможностям данного программного продукта относятся: – используется мощный редактор для описания бизнес-процессов, связей и вычисления затрат на выполнение работ; – используется средства для построения иерархической структуры диаграмм, которые облегчают последовательное уточнение элементов модели; – в данном продукте используется развитая методология 6 функционального моделирования на основе IDEF0; – используются диаграммы для описания бизнес-процессов; – используется поддержка методологии IDEF3; – наличие возможностей экспорта моделей; используются контекстные диаграммы позволяющие описывать границы системы, области действия, назначения объектов; – интеграция и связь со средством проектирования баз данных ERwin; – поддержка свойств, которые определяются пользователем. В связи с наличием множества возможностей по представлению бизнес-процессов для моделирования бизнес-процессов автоматизированной системы был выбран продукт ERwin. В качестве методологии разработки информационной системы можно предложить. методологию AIM, которая представляет собой постоянно совершенствуемую методологию, которая позволяет обеспечить эффективное взаимодействие всех участников разработки и обеспечивает постоянный контроль над реализуемым проектом внедрения со стороны спонсоров и руководства. AIM состоит из специальных методических указаний по выполнению работ и из набора шаблонов документов. Согласно методологии жизненный цикл проекта внедрения может быть разделен на несколько этапов: – определение; – анализ операций; – проектирование решения; – разработка; – переход; – эксплуатация. Данные методологии позволяют в полной мере описать необходимые бизнес-процессы и организации и управлять процессом разработки информационной системы. 1.3. Разработка и анализ модели бизнес-процесса «КАК ЕСТЬ» Для разработки информационной системы будет использоваться типовая библиотека колледжа. Опишем модель предметной области для определения связей между объектами. Модель изучаемой предметной области можно описать следующим образом: – наличие книг в библиотеке отражено в алфавитном каталоге; – наличие книг в библиотеке отражено в систематическом каталоге; – наличие книг в библиотеке отражено как в алфавитном каталоге, так и в систематическом; – студенты могут пользоваться, как алфавитным каталогом, так и систематическим; – выдача книг студентам осуществляется по средствам заведения формуляра читателя и занесения в него взятой студентом книги; – все студенты должны подразделяться по определенным группам; – студенты могут обучаться, как в текущем учебном заведении, так и в другом. В ходе дополнительного уточнения того, какие данные необходимо учитывать, определим следующее: – при учете книг в алфавитном каталоге необходимо использовать разделители каталога; – при учете книг в систематическом каталоге необходимо использовать разделы знаний; – необходимо учесть поставщиков книг и формирование реестра ведомостей на закупку книг. Контекстной диаграмма позволяет наглядно представить бизнеспроцессы, протекающие в данной информационной системе, документооборот и информационные массивы. При построении данной диаграммы используется принцип иерархического упорядочивания – 8 принцип организации составных частей системы. Построение иерархии диаграмм начинается с построения системы в виде простейшего компонента – одного блока и дуг. Дуги – это функции данной системы (входные и выходные данные, механизм работы системы и управляющая информация). Полученная модель может служить основой для создания программно-информационной системы. Контекстная диаграмма первого уровня предметной области представлена на рис. 1. Р  исунок 1 – Контекстная диаграмма «Деятельность библиотеки»Декомпозированная контекстная диаграмма включает следующие подпроцессы: обработка формуляра читателя; оформление выдачи и приема печатных изданий; ведение учета печатных изданий; формирование базы данных, рис. 2. Рисунок 2 – Декомпозиция уровня А0  Таким образом, анализ бизнес-процессов позволил выявить основные процессы подлежащие автоматизации и машинной обработке при помощи средств автоматизированной информационной системы. 1.4. Выявление недостатков существующего бизнес-процесса и рекомендации по его усовершенствованию с помощью ИТ Анализ бизнес-процессов показал достаточно высокую загруженность персонала в области работы с читателями, при непосредственной выдаче печатных изданий. Без использования информационно-коммуникационных эти процессы выполняются медленно и персоналом библиотеки допускается большое количество ошибок, устранить которые можно при помощи использования соответствующих информационных технологий в виде информационной системы. 1.5. Разработка модели бизнес-процесса «КАК ДОЛЖНО БЫТЬ» и формулировка требований к внедряемой АИС Изученные бизнес-процессы выполняются неэффективно и с ошибками, что напрямую влияет на неудовлетворенность читателей библиотеки. Решение данной проблемы лежит в практическом использовании информационных систем. Для более подробной детализации задачи рассмотрим функции, выполняемые библиотекарем уже с использованием информационной системы. Детальное изображение деятельности библиотекаря, связанного с обработкой данных может быть представлено в виде функциональной модели, изображенной на рис. 3.  Рисунок 3 – Контекстная диаграмма «Деятельность библиотеки» Данный процесс, включает следующие процессы: обработка формуляра читателя; оформление выдачи и приема печатных изданий; ведение учета 11 печатных изданий; формирование базы данных. На рис. 4 изображена модель деятельности библиотекаря, отражающая процесс обработки информации.  Рисунок 4 – Декомпозиция уровня А0 Таким образом, в существующую модель обработки бизнес-процессов библиотеки был добавлен механизм «Информационная система», отражающий необходимость использования информационных технологий в библиотеке. Внедрение в работу информационной системы позволит автоматизировать деятельность библиотекаря без изменения существующей технологии работы библиотекаря с читателями, только оптимизировав все бумажные работы. В тоже время, существует несколько вариантов автоматизации бизнес-процессов, это автоматизация при помощи использования существующих решений и разработки собственного программного продукта. 1.6. Анализ известных ИТ-решений АИС Современный IT-рынок изобилует различного рода программным обеспечением поддержки работы в любой сфере человеческой жизнедеятельности, не исключением стала и сфера библиотечного дела. Среди предложений автоматизации библиотеки можно выделить несколько решений от компании «1С»: «1С: Библиотека»; «1С: Библиотека ПРОФ». Корпорацией ЭЛАР разработано комплексное решение АИС «Архив». «1C:Библиотека» – комплексное решение для управления рабочими процессами библиотеки. Решение обеспечивает выполнение в автоматизированном режиме всех библиотечных процессов и обладает новыми средствами распределенной интегрированной каталогизации библиографических данных, позволяя одновременно вести каталогизацию, учет фонда, обслуживание читателей в объединениях библиотек или в подведомственных филиалах крупной библиотеки. Программа позволяет автоматизировать все рабочие процессы деятельности библиотеки, интегрируется с типовыми решениями фирмы «1С». В конфигурации предусмотрена выгрузка данных в программу «1С:Бухгалтерия бюджетного учреждения 8». Выгрузка осуществляется в xml-файл на уровне документов поступления и списания библиотечного фонда. Также в программе реализован экспорт и импорт библиографических записей в формате RUSMARC посредством обмена файлами по стандарту ISO. Интерфейс системы «1C:Библиотека» представлен на рис. Конфигурация разработана с использованием объектов инструментария «Библиотека стандартных подсистем» фирмы «1С». Основные функциональные возможности программы «1С: Библиотека»: управление традиционным и электронным библиотечным фондом с учетом обеспечения функционирования библиотечных процессов комплектования, каталогизации, учета, хранения и обслуживания; полная 13 поддержка формата RUSMARC; штрихкодирование и автоматизированная книговыдача; автоматизированный расчет книгообеспеченности; поддержка всех необходимых печатных форм в соответствии с типовыми инструкциями и методическими рекомендациями Министерства образования и науки Российской Федерации.  Рисунок 5 – Интерфейс системы «1C:Библиотека» Комплектование в системе «1С: Библиотека» реализовано по средствам реализации следующих функций: поиск, формирование и оформление заказов в издательства/книготоргующие организации; контроль выполнения заказов; автоматическая сверка на дублетность; регистрация поступлений изданий и присвоение уникального номера каждому поступающему в библиотеку документу с использованием технологии штрихкодирования. Каталогизация реализована следующими функциями: – описание любых видов изданий, включая документы в электронном формате, аудио-, видео-, нотные, картографические, изоиздания; – полная поддержка национального коммуникативного формата RUSMARC; – обеспечение контроля вводимых данных на их соответствие требованиям стандартов; – автоматическая индексация, на основе которой реализуется быстрый поиск по любым элементам библиографического описания и их сочетаниям; – возможность использовать любые графические материалы (изображения титульных листов, артефактов, страниц текста и т.д.); – экспорт/импорт данных в MARC-форматах; – хранение неограниченного количества библиографических записей. Учет, актуализация и хранение фонда автоматизируется по средствам: – поддержки процессов упорядоченного хранения и учета документов библиотеки любого формата в соответствии с ее типом и назначением; – обеспечении процессов движения фонда; – ведении индивидуального и суммарного учета документов (изданий) как по совокупному фонду библиотеки, так и по отдельным фондам (специализированным) с учетом специфики хранящихся в них изданий; – реализации возможностей ввода в учетные документы не только обязательные, но и факультативные показатели с учетом специфики конкретной библиотеки. Обслуживание читателей в системе «1С: Библиотека» выполняется по средствам: – регламентировании и выполнении дифференцированного доступа к документам фонда для различных групп читателей; – быстрой идентификации читателей с помощью технологии штрихового кодирования читательских билетов; – дневника работы библиотеки. Виртуальный кабинет читателя имеет большое количеству функциональных возможностей и предполагает: – удаленный доступ читателя к электронному каталогу и поиск изданий по любым элементам библиографического описания; – формирование электронной заявки по результатам поиска; – удаленный доступ к данным о наличии свободных физических экземпляров изданий в фондах библиотеки; – удаленный доступ читателя к своему формуляру; – контроль читателя за процессом исполнения сформированных заказов; – оповещение читателя о выполненных заказах и его задолженности. На фоне большого количества функциональных возможностей системы существует проблема в том, что не все функции может задействовать небольшая библиотека. Все незадействованные функции будут отвлекать пользователя и не позволят получить необходимый уровень автоматизации предметной области. На данной стадии автоматизации библиотеки требуется минимальный уровень автоматизации, который может быть получен по средствам разработки собственного программного обеспечения поддержки деятельности библиотекаря. 1.7. Обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС Заполняя формуляр читателя, требуется определить и записать образование студента, т.е. необходимо создать справочник «образование» в котором будет храниться информация о образовании студента, например, среднее, высшее. Также в формуляре отображается информация про подобранную литературу используя алфавитный и систематический каталог. При организации учета в алфавитном и систематическом каталоге используется разделы знаний, разделы каталога, шифры каталога. Для обработки и анализа данных используются отчеты и запросы, которые должны отображать информацию про студентов и взятую литературу. Концептуальная модель базы данных представлена на рис. 6.  Рисунок 6 – Концептуальная модель базы данных При проектировании базы данных библиотеки можно выделить следующие сущности: формуляр читателя; образование; алфавитный каталог; авторская таблица; разделитель каталога; систематический каталог; раздел знаний; поставщики; раздел знаний; поставщики; сведения о закупке книг. Этапы проектирования базы данных с учетом рассмотренных выше аспектов представлены на рис. 7.  Рисунок 7 – Проектирование базы данных Сущность (объект) в реляционной теории баз данных представляет собой специальный элемент автоматизированной информационной системы, информация о котором сохраняется, объект можем быть реальным и абстрактным. Каждый объект в базе данных информационной системы обладает определенным набором свойств, которые непосредственно запоминаются в информационной системе. Выводы по главе 1 В процессе выполнения первой главы были получены следующие результаты. Исследована деятельность библиотеки и установлены бизнеспроцессы, подлежащие автоматизации: обработка формуляра читателя; оформление выдачи и приема печатных изданий; ведение учета печатных изданий; формирование базы данных. В качестве методологии разработки информационной системы была выбрана методология AIM, которая представляет собой постоянно совершенствуемую методологию, которая позволяет обеспечить эффективное взаимодействие всех участников разработки и обеспечивает постоянный контроль над реализуемым проектом внедрения информационной системы. Был выполнен анализ существующих решений: «1С: Библиотека»; «1С: Библиотека ПРОФ». Также, было выполнено обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС. Глава 2. Разработка логической модели АИС 2.1. Обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования АИС IDEF1 (integration definition for information modeling) – одна из методологий семейства IDEF. Применяется для построения информационной модели, которая представляет структуру информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды. Метод IDEF1, разработанный Т. Рэмей (T. Ramey), также основан на подходе П. Чена и позволяет построить модель данных, эквивалентную реляционной модели в третьей нормальной форме. В настоящее время на основе совершенствования методологии IDEF1 создана её новая версия – методология IDEF1X. IDEF1X разработана с учетом таких требований, как простота изучения и возможность автоматизации. IDEF1X-диаграммы используются рядом распространённых CASE-средств (ERwin). 2.2. Разработка объектной модели АИС Конкретный вид и содержание разрабатываемой концептуальной модели базы данных информационной системы может быть определены выбранным формальным аппаратом. В большинстве случаев используют графические нотации, подобные ER-диаграммам. В большинстве случаев концептуальная модель базы данных информационной системы включает в себя: необходимый комплекс описаний используемых информационных объектов или используемых понятий исследуемой предметной области и установку связей между ними; описание налаживаемых ограничений целостности данных, т.е. набор требований к допустимым значениям обрабатываемых данных и к связям между ними. Даталогическая модель позволяет отразить логические взаимосвязи между элементами данных безотносительно их содержания и физической организации. Даталогическую модель разрабатывают под определенную систему управления базами данных, например, Microsoft Access; также с учетом специфики определенной предметной области на основе ее инфологической модели, рис. 8.  Рисунок 8 – Инфологическая модель базы данных Такая организация базы данных позволяет в полной мере реализовать необходимый функционал автоматизированной информационной системы. 2.3. Разработка логической модели данных АИС Исходными данными для даталогического проектирования являются таблицы базы данных. В базе данных были разработаны следующие таблицы: таблица «Образование»; таблица «Формуляр читателя»; таблица «Алфавитный каталог»; таблица «Авторская таблица»; таблица «Разделитель каталога»; таблица «Сведения о закупке книг»; таблица «Систематический каталог»; таблица «Раздел знаний»; таблица «Поставщики». Схема данных, реализованная в системе управления базами данных представлена в Приложении. Определим первичные и внешние ключи в таблицах и необходимые связи между атрибутами таблиц для обеспечения целостности данных. В таблице Образование первичным ключом является Образование. В таблице Формуляр_читателя первичный ключ Код. Атрибут Образование является внешним ключом к таблице Образование. Атрибут Наименование_книги является внешним ключом к таблице Алфавитный_каталог. В таблице Авторская_таблица первичным ключом является Авторский_знак. В таблице Алфавитный_каталог первичный ключ Разделитель каталога, данный атрибут является внешним ключом к таблице Разделитель_каталога. Атрибут Наименование_книги является внешним ключом к таблице Систематический_каталог. В таблице Разделитель_каталога первичным ключом является Разделитель_каталога. В таблице Систематический_каталог первичным ключом является Наименование_раздела_знаний, данный атрибут является внешним ключом к таблице Раздел_знаний. В таблице Раздел_знаний первичным ключом является Наименование_раздела_знаний. В таблице Сведения о закупке книг первичным ключом является Шифр книги, реквизит Поставщик является внешним ключом к таблице Поставщики. В таблице Поставщики первичным ключом является Наименование поставщика. Выводы по главе 2 В процессе выполнения второй главы были получены следующие результаты. Выполнено обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования. Разработана объектная и логическая модели данных АИС библиотеки. Заключение В процессе выполнения данной работы были получены следующие результаты. Исследована деятельность библиотеки и установлены бизнеспроцессы, подлежащие автоматизации: обработка формуляра читателя; оформление выдачи и приема печатных изданий; ведение учета печатных изданий; формирование базы данных. Анализ бизнес-процессов показал достаточно высокую загруженность персонала в области работы с читателями, при оформлении выдачи печатных изданий. Без использования информационно-коммуникационных эти процессы выполняются медленно и библиотекарями допускается большое количество ошибок, устранить которые можно при помощи использования соответствующих информационных технологий в виде информационной системы. В качестве методологии разработки информационной системы была предложена методология AIM, которая представляет собой постоянно совершенствуемую методологию, которая позволяет обеспечить эффективное взаимодействие всех участников разработки и обеспечивает постоянный контроль над реализуемым проектом внедрения со стороны спонсоров и руководства. IDEF1 – одна из методологий семейства IDEF, которая применяется для построения информационной модели, которая представляет структуру информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды. Для проектирования бизнеспроцессов системы можно использовать программный продукт: AllFusion ERwin Data Modeler. Был выполнен анализ существующих решений: «1С: Библиотека»; «1С: Библиотека ПРОФ». Также, было выполнено обоснование и постановка задачи на разработку новой АИС. Выполнено обоснование выбора методологии и технологии логического моделирования. Разработана объектная и логическая модели данных АИС библиотеки. Список литературы. 1. Моделирование бизнес-процессов: методика, нотация, инструмент [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://emirs.miet.ru/oroks-miet/upload/ftp/pub/2015/11_0/563778e6738ac/Lecture2.pdf 2. Бугай, О.В. САПР программного обеспечения издательско-полиграфического комплекса: учеб. пособ. / О.В. Бугай, В.С. Юденков. – Минск: БГТУ, 2008. – 174с. 3. Быков, С.Ю. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ / С.Ю. Быков. - Компания TEM consulting, 2016. - 16с. 4. Фаулер, М. UML. Основы, 3-е издание / М. Фаулер. – СПб.: Символ-Плюс, 2004. – 192с. 5. Программа компьютерного моделирования BPwin [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://bourabai.kz/cm/bpwin.htm 6. Автоматизированная система Библиотека – учет книг [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://континент свободы.рф/офис/прочее/ автоматизированная-система-библиотека-учет-книг.html 7. Библиотекарь [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://freesoft.ru/bibliotekar_v01b 8. Учет книг [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.bes tfree.ru/soft/office/accounting-books.php 9. Логическое моделирование [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.intuit.ru/studies/courses/3440/682/lecture/14036 10. Построение диаграммы прецедентов [Электронный ресурс]. –Режим доступа: http://life-prog.ru/1_16788_ postroenie-diagrammi-pretsedentov.html Приложения    |