Методичні рекомендації до лабораторної роботи 3 на тему Організаційне забезпечення АІС, ХНТУ

Лабораторна робота № 3. Організаційне забезпечення АІС

Мета. Закріплення студентами теоретичних знань з ор­ганізації передпроектного обстеження об'єкта автоматизації, засвоєння ними навичок в плануванні робіт на перед-проектній стадії створення АІС на базі сітьових методів планування, освоєння пакету програм М5 Ргоіесі

Короткі теоретичні відомості

Об'єктом проектування при створенні АІС є управлінський процес, який функціонує на підприємстві, його змістовна, функціональна частина і технологія реалізації управлінських процедур. В процесі проектування створюються і розробляються важливі компоненти АІС - інформаційне, технічне, програмне забезпечення, технологія рорзв' язку функціональних задач та система прийняття управлінських рішень.

Передпроектне обстеження — один із найважливіших етапів розробки АІС, котрий полягає в вивченні і аналізі існуючої системи управління торговельним об'єктом, виборі напрямів і рекомендацій щодо її покращення. Для забезпечення ефективності функціонування АІС необхідна координація всіх підрозділів торговельного об'єкта. Специфікація побудови календарного плану-графіка виконання робіт на стадії обстеження об' єкта при створенні АІС наведено в табл. 7.

Найкращим планово-координаційним інструментом аналізу АІС на даний час є мережеві методи планування і управління (МПУ). Система планування, побудована на базі методів МНУ, має можливість оцінювати поточний стан торговельного об'єкта.

В основі методу мережевого моделювання лежить зображення комплексу планових робіт у вигляді графу. Граф — це схема, яка складається з деякої сукупності вершин, з'єднаних відрізками ліній. Відрізки, що з'єднують вершини графа, називаються його дугами. Орієнтованим називається такий граф, всі дуги якого мають напрямки, такі дуги зображаються стрілками.

Мережевий графік — це орієнтований граф без циклів, вершини якого відповідають подіям (етапам розв'язку задач АІС), а дуги — роботам (розв'язкам задач АІС). Кожна пара вершин мережевого графіка може бути з'єднана не більше, ніж однією дугою. Дуги мережевого графіку навантажені тривалістю розв'язку задач (в днях, тижнях, декадах, місяцях).

В мережевому графіку виділяються початкова вершина (без вхідних дуг) і кінцева (без вихідних дуг). Подія, що відповідає початковій вершині, називається початком робіт, а подія, що відповідає кінцевій вершині — завершенням робіт.

Вершини мережевого графіку пронумеруємо натуральними числами: і є1..п, причому будемо вважати, що початкова вершини графіка має номер 1, а кінцевий — номер п. Тоді дуги однозначно представляються парами натуральних чисел: (і,]), і,і є 1..п. Позначимо через тривалість розв'язку задачі.

Для кожної вершини к дуги виду (і, к), називаються вхідними, а їх початкові вершини — попередниками вершини к. Для кожної вершини т дуги виду (т,і), називаються вихідними, а їх кінцеві вершини — наступниками вершини т.

Шляхом до будь-якої вершини і мережевого графіка назвемо неперервну послідовність дуг, яка веде від його початкової вершини до вершини і. Тривалістю реалізації шляху 8 назвемо суму тривалостей розв'язку його задач і позначимо через

Позначимо час початку реалізації робіт (час виходу з початкової вершини) через Т(1), а час завершення шляху 8 — через Т($). Тоді, очевидно, Дл) - ДО) І іЩ, Звичайно приймають = 0.

Оскільки в кожну вершину і з початкової можна попасти, взагалі кажучи, декількома шляхами, то найменшу з їх тривалостей назвемо раннім терміном завершення і-ої події, а найбільшу — пізнім.

Ранній термін завершення події позначимо через Т(І). Т(І) визначається розглядом та порівнянням всіх дуг, які ведуть до вершини І:

Аналогічно, пізній термін початку події і позначимо Т(і). Т(і) визначається розглядом та порівнянням всіх дуг, які ведуть з вершини і:

тТр->а ч'ія-к ні^л ідфлт

Резерв часу і-ої події назвемо різницю в часі між пізнім та раннім термінами її завершення. Позначимо через К_г = Т(і) - Т(і) - резерв часу і-ої події.

Шлях від початкової до і-ої вершини, який відповідає пізньому терміну завершення і-ої події, назвемо критичним.

Шлях від початкової до кінцевої вершини мережевого графіку назвемо повним і позначимо через Ь. Згідно введених позначень і(Ь) — це час завершення шляху Ь. Резервом часу шляху Ь назвемо різницю між часом завершення критичного шляху Т(п) та часом завершення шляху Ь:

Таким чином, повний критичний шлях в мережевому графіку - це шлях від його початкової до кінцевої вершини, який не має резервів. Позначимо критичний шлях через Ь_кр, а його тривалість — через І_кр . Критичний шлях включає найбільш напружені роботи проектованого комплексу задач.

Розрахунок мережевого графіку полягає у визначенні послідовності розв'язку задач на повному критичному шляху.

Розрізняють два види резервів часу: повний і вільний. Повним резервом
часу дуги назвемо максимальний час, на який можна відтермінувати

початок роботи, що відповідає дузі або збільшити її тривалість без

зміни загального терміну виконання комплексу робіт. Позначимо повний резерв часу дуги (через    , тоді

Вільним резервом часу дуги        назвемо максимальний час, на який можна відтермінувати початок роботи, що відповідає дузі або збільшити її тривалість за умови, що всі події мережевого графіку наступають в ранні терміни. Позначимо вільний резерв часу дуги через т,^в, тоді

Для робіт, які лежать на критичному шляху, всі розглянуті види резервів рівні нулю.

Алгоритм розрахунку критичного шляху в мережевому графіку розглянемо на прикладі комплексу робіт з реконструкції взуттєвої секції магазину.

Таблиця 8

ПЕРЕЛІК РОБІТ З РЕКОНСТРУКЦІЯ ВЗУТТЄВОЇ СЕКЦІЇ МАГАЗИНУ

Як видно з таблиці, номери робіт вже задають послідовність їх реалізації в заданому комплексі.

Приклад розв'язку задачі

1. Будуємо   мережевий   графік   заданого   комплексу   робіт   з реконструкції взуттєвої секції магазину

Мережевий графік будується без масштабу. Вершини графіка відображають    стан    виконання    робіт    (події).    Стрілки    графіка відповідають роботам та ідентифікуються парами вершин. Біля кожної стрілки на графіку вказується тривалість відповідної роботи.

2. Визначаємо терміни подій

Для кожної події розрахуємо та запишемо біля відповідної вершини на графіку ранній (в кутових дужках) та пізній (в квадратних дужках) терміни її завершення.

Ранні терміни подій визначаються послідовно, шляхом переходу за стрілками графіку від початкових до результуючих подій відповідних робіт.

Отже, згідно припущення моделі Т(1) = 0.

Перейдемо до вершини 2. Оскільки такий перехід може відбутися лише за стрілкою 1-2, тривалість якої складає 2, то: Т (2) = Т(0) + 2.

Третя подія залежить від двох робіт (2,3), (1,3), тому:

Ранній термін завершення робіт співпадає з закінченням всієї розробки і дорівнює тривалості критичного шляху.

Визначення пізніх термінів завершення робіт базується на регресивному методі, який полягає в послідовному визначенні термінів завершення подій у зворотньому порядку — від кінцевої вершини мережевого графіку до початкової. Пізній термін завершення робіт приймається рівним ранньому.

Перейдемо від кінцевої вершини до вершини 5, скориставшись дугою 5-6, тоді:

У вершину 4 можна попасти двома шляхами: скориставшись дугою 4-5 і дугою 4-6:

Як видно з наведених результатів розрахунків, для кожної з вершин мереженого графіку пізній термін завершення відповідної події співпадає з раннім. Таким чином.

Для наглядності результати оочислень нанесемо на мережевий графік у вигляді міток виду(г{і)^Т{і)] які для кожної вершини і визначають її ранній та пізній терміни завершення (рис .7). 3. Визначаємо резерви часу

Як було зазначено, мережевий графік складається з шляхів, найтривалішим з яких є критичний шлях. Некритичні повні шляхи Ь мають резерви часу, які визначаються за формулою:

Перелік повних шляхів та їх часові параметри наведені в табл. 9.

Таблиця 9

ПОВНІ ШЛЯХИ ТА ЇХ ЧАСОВІ ПАРАМЕТРИ (В ДНЯХ)

Порівняння всіх повних шляхів показує, що критичним шляхом є шлях 1-2-3-4-5-6.

Цей шлях складається з робіт (1,2), (2,3), (3,4), (4,5), (5,6). Тривалість робіт на критичному шляху становить 20 днів.

На наступному етапі розв'язку задачі необхідно для кожної роботи визначити її повний і вільний резерви.

Розраховані для кожної задачі резерви часу мають значення, наведені в табл.10.

Як видно з таблиці, критичні роботи ніяких резервів часу не мають. Тому ще одним способом побудови критичного шляху є розгляд робіт, для яких обидва види резервів нульові. Отже, критичний шлях утворюють роботи (1,2), (2,3), (3,4), (4,5), (5,6).

Графічне зображення критичного шляху можна одержати за допомогою лінійної діаграми (рис.8). На ній кожна робота зображена горизонтальним відрізком, вільні резерви часу зображені пунктиром, а критичний шлях виділений потовщенням. Така лінійна діаграма називається лінійним графіком мережевої моделі.

Автоматизацію проектних робіт доцільно здійснювати за допомогою пакета програми М8 Ргоіееі.

Загальна характеристика пакету програми МЗ Ргс^есі

М8 Ргоіесі — це пакет програм, призначений для автоматизації проектних робіт. Пакет М8 Рпо)ес1; здійснює декомпози-цію задачі на складові, послідовність реалізації яких приводить до розв'язку всієї задачі. Кожна складова частина задачі (робота) характеризується сукупністю необхідних ресурсів (матеріальних, фінансових, трудових, часових тощо). Сукупність робіт разом з їх взаємозв'язками та необхідними для їх реалізації ресурсами.

Пакет дозволяє побудувати мережевий графік робіт, на якому відображаються необхідні для них ресурси. Пакет визначає критичний шлях, резерви ресурсів і критичні роботи. Результати моделювання пакет видає у вигляді звітів. Розглянемо інтерфейс та основні операції пакета М8 Рга|ес1;.

На рис. 9 зображено головне вікно пакету в момент його завантаження. На заголовку вікна видно ім'я нового проекту Рго|есІ 1. На другій панелі вікна звичайно розташовується головне меню пакету, яке надає доступ до більшості операцій. Нижче розташовані панелі інструментів Зіапйагй (Стандартна) і РогтаШпд (Форматування). Зліва розташовується вертикальна панель представлень Уієм?, за допомогою якої можна вибрати представлення проекту. Представлення визначає форму відображення проекту і операції, які можна виконати над ним. Проект в тому чи іншому представленні відображається в робочій області головного вікна. На нижній панелі головного вікна пакету (панелі статусу) відображаємся стан пакету та деякі опції.

За замовчуванням пакет відображає проект в представленні діаграми Ганта. Діаграма Ганта складається з двох вікон — вікна списку робіт (зліва) та вікна послідовності виконання робіт (справа). Діаграма Ганта є одним з типових представлень сукупності робіт, які реалізуються пакетом.

Розглянемо головне меню пакету, звертаючи увагу на операції, які важливі для початку роботи.

¥іІе — меню, яке об'єднує операції над файлом проекта в цілому: створення, запис на диск, відкриття, друк, властивості, завершення сеансу.

Ейіі — меню редагування поточного об'єкта: редагування об'єкта з використанням буфера \Уіпсіслу8, знищення об'єкта, пошук та заміна, формування зв'язків між роботами та їх розрив.

Уіелу — меню, яке визначає вигляд вікна пакету та елементів проекту: відображення робіт в тому чи іншому виді (Уіем>), формування звітів, відображення панелей інструментів, масштабу-вання вікон.

їтвгі — меню, яке дозволяє додавати до проекту нові роботи та об'єкти.

Рогтаі — меню, призначене для форматування елементів проекту.

ТооЬ — меню, яке визначає параметри функціонування пакету, створює  ресурси,  формує  зв'язки  між  елементами  проекту,  організує колективну роботу над проектом, автоматизує часто повторювані та трудомісткі операції.

Ргоіесі — перегляд проекту, фільтрування та сортування даних, зміна структури робіт, що входять до складу проекту.

]¥іпйом> — впорядкування вікон, вибір вікна зі списку, поділ вікна, дублювання вікна.

Неір — гіпертекстова система підказки та допомоги. Розглянемо зміст вертикального меню інструментів Уіеч>, команди якого визначають представлення проекту і входять також до розділу Уіеч> головного меню пакету. Можна виділити два типи представлень: представлення задач (Саїєпсіаг, Сапіі Скаті, РЕКТ Скаті, Таяк Цяадє, Ттаскіпд Саппі) і представлення ресурсів (Кезоитсе Старк, Кезоитсе Зкееі, Кезоитсе Цяаде).

Представлення Саїепйат дозволяє відобразити виконання робіт проекту по тижнях (з врахуванням вЗЕЗ вихідних днів чи без врахування). Панель скролінгу дозволяє пересуватися вздовж часової осі. Маніпулятори позиціонують календар на попередній та наступний місяці. Клавіші 2оот Іп та 2оот Оиі,  розташовані на панелі інструментів Зіапсіагсі, змінюють

Клавіша Сапіі і Окаті створює представлення проекту у вигляді діаграми Ганга, яка відображає роботи, їх тривалість, послідовність та взаємозв'язки, а також необхідні для їх виконання ресурси. На масштаб цієї діаграми впливають клавіші 2оот Іп та 2оот Оиі, розташовані на панелі інструментів 8іапа¹агІ, змінюючи масштаб відображення часу: 2оот

Іп деталізує діаграму, а 2оот Оиі — агрегує її в розрізі періодів різної тривалості — від півроку до одного дня і навіть його годин.

Клавіша РЕКТ Скаті створює представлення проекту у вигляді РЕКТ-діаграми, яка прямокутниками зображає роботи, а стрілками — їх взаємозв'язки. На масштаб цієї діаграми теж впливають клавіші 2оот Іп та 2оот Оиі. Клавіша Та$к Цяадє створює представлення проекту Таяк Цяадє у вигляді комбінованої таблиці, на якій відображаються роботи та необхідні для їх виконання ресурси. На масштаб цієї діаграми теж впливають клавіші 2оот Іп та 2оот Оиі.

Клавіша Ттаскіпд Саппі створює представлення проекту Ттаскіпд Саппі у вигляді діаграми, на якій показано роботи в заданій послідовності та в поєднанні з необхідними для їх виконання ресурсами.

Представлення Кєяоитсє Старк має форму діаграми, на якій відображено динаміку використання наявних ресурсів.

Представлення Квзоитсв Зквві має форму таблиці наявних ресурсів.

Клавіша Квзоитсв Птдв створює діаграму використання наявних ресурсів. Клавіші 2оот Іп та 2оот Оиі змінюють масштаб відображення часу аналогічно представленню Тазк Птдв.

Клавіша Моте Уіем>я створює діалогове вікно для вибору всіх наявних 26 шаблонів відображення проектів, серед яких знаходяться і 8 розглянутих вище.

Створення проекту

При побудові проекту за допомогою пакету М8 Ргоіесі рекомендується дотримуватися такої послідовності операцій.

I. Створити проект і записати його на диск у вигляді файлу.

1. Визначити дату початку робіт.

2. Визначити список робіт проекту.

3. Визначити ієрархію робіт проекту. ІО.Визначити тривалість робіт проекту.

II. Виділити роботам ресурси.

2.1. Визначити взаємозв'язки між роботами.

2.3. Побудувати план виконання робіт проекту.

2.4. Перевірити коректність плану робіт.

2.5. Визначити базовий варіант проекту.

Розглянемо зміст цих операцій більш детально.

1. Створити новий проект і визначити його ім'я та розташування на диску за допомогою команд Ріїе —> Ием? та Ріїе —> 8ауе. На екрані з'являється пуста діаграма Ганта.

2. Визначити дату початку робіт. Для цього рекомендуємо скористатися командою Рщесі —> Рщесі Іп/оттаііоп і занести дату початку робіт в поле 8іаті Ваіе форми параметрів проекту.

3. Визначити ієрархію робіт. Рекомендується проект розділити на декілька етапів, розташувавши назви етапів перед їх роботами. Назву проекту теж рекомендується записати першим рядком габлиці робіт. Для додавання нового рядка перед поточним рядком таблиці можна скористатися командою Іпяеті —> Ием? Таяк. Знищення зайвого рядка таблиці здійснюється командою Ейіі —> Веїеіе Таяк.

Визначення підлеглості поточного рядка до попереднього реалізується інструментом Іпсіепі в панелі ГогтаШп§. Відміна підлеглості здійснюється інструментом Оиісіепі

5. Визначити тривалість робіт. Для цього тривалість кожної роботи в днях потрібно вписати в поле ВитаИоп таблиці. В результаті смужка роботи на правій половині діаграми Ганта відповідно продовжується.

В результаті смужки робіт в правій половині діаграми Ганта зміщуються в часі і зв'язуються стрілочками,     які     показують     послідовність виконання робіт.