автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Исследование и разработка инструментальных средств автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОФИСНЫХ СТРУКТУР.

1.1. актуальность создания программ для офисных структур.

1.2. Анализ и систематизация существующих технологий.

1.3 Формулировка основных задач инструментальных средств автоматизации офисной деятельности.

ГЛАВА 2. РЕКВИЗИТНАЯ МОДЕЛЬ И ЛИНГВИСТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЕЕ ПОДДЕРЖКИ.

2.1. Реквизитная модель данных.

2.2 язык работы с базой данных в реквизитной модели.

2.3. структура и состав лингвистических средств.

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ОФИСНЫХ СТРУКТУР.

3.1 дизайнер решений - программная среда, разработки на основе реквизитной модели данных.

3.2. Состав и назначение основных модулей программного инструментария.

3.3. Экспериментальные исследования системного инструментария.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ ОФИСНЫХ СТРУКТУР.

4.1 Структура системы «БЭСТ-Компания».

4.2 реализация основных задач ведения учета в офисных структурах.

4.3 Контур оперативного учета.

4.4 Контур бухгалтерского учета.

Актуальность работы

В настоящее время, благодаря резкому скачку в развитии информационных технологий, современные системы автоматизации становятся решающим фактором успешного ведения бизнеса. С одной стороны, это стало причиной возрастания размеров и сложности программного обеспечения, а с другой - привело к ужесточению требований к процессу создания и времени разработки программ. Вместе с этим, для достижения требуемого уровня качества необходимы новые методы проектирования и организации работ, адаптивное планирование разработки, в том числе процесса ее выполнения.

Особенно это касается разработчиков тиражируемого программного обеспечения. Поскольку создание подобных систем сильно отличается от выполнения заказных проектов, необходимо не только обеспечивать качественное управление и оптимальную организацию различных процессов, но и одновременно поддерживать и сопровождать множество заказчиков, планировать следующую и координировать текущую разработки. Отсутствие соответствующей технологии производства программного обеспечения приводит к снижению качества продукта, необоснованному увеличению цены и сроков изготовления. Лишь разработка программных комплексов при помощи инструментальных средств, систем автоматизации проектирования способна решить эти проблемы.

Проблемам создания САПР программных комплексов посвящены работы как отечественных ученых Ю.Х. Вермишева, В.А. Горбатова, Б.А. Позина, С.С. Терещенко, Г.Г. Рябова, Л.П. Рябова, Н.И. Федунец, А.К.Фридмана и др., так и зарубежных Boehm B.W., Chris Gane, Trish Sarson, Edward Yourdon, Tom DeMarco.

Требования современных офисных структур диктуют необходимость в использовании инструментальных средств, которые позволяют разрабатывать программные комплексы на как можно более высоком уровне. Это может быть достигнуто, если средства разработки будут удовлетворять следующим основным критериям:

• положенная в основу интегрированная среда разработки 4-го поколения;

• надёжные средства хранения данных;

• привлекательная для внутренних разработчиков технология разработки;

• открытая структура базы данных, возможность легкого расширения системы;

• максимальная простота интерфейса;

• работа с системой только на уровне понятий предметной области;

• гибкость, возможность быстрой перенастройки, создания новых форм документов и отчетности и автоматизации рутинных операций с использованием визуальных средств;

• наличие встроенных проблемно-ориентированных языков прогр аммирования.

Решению проблемы создания инструментальных средств разработки программ для офисных структур посвящена настоящая работа.

Цель исследований.

Цель исследований настоящей работы заключается в разработке эффективных инструментальных средств автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур на основе предложенной в работе реквизитной модели и специального высокоуровневого языка манипуляции данными, обеспечивающих повышение качества, увеличение скорости разработки и уменьшение себестоимости программных продуктов.

Задачи исследований

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Формулировка учитывающих основные параметры эффективности разработки требований к современным инструментальным средствам создания программного обеспечения для офисных структур на основе проведенных исследований, анализа и систематизации современных систем автоматизации промышленной и коммерческой деятельности в нашей стране и за рубежом.

2. Создание реквизитной модели данных, обеспечивающей за счет возможности разработки системы в терминах прикладной области повышение качества и сокращение сроков разработки программных комплексов.

3. Разработка лингвистических средств, обеспечивающих процесс манипуляции данными в категориях реквизитной модели. При этом, за счет связывания таблиц баз данных на основании их описания в терминах реквизитной модели, создаваемого в период проектирования программного комплекса, древовидные схемы преобразуются в линейные, что обеспечивает упрощение процесса разработки.

4. Разработка инструментальных средств, обеспечивающих поддержку описания реквизитной модели, и всего необходимого инструментария для реализации программ автоматизации офисной деятельности.

Идея работы

Основная идея работы состоит в создании нового эффективного подхода к решению задачи разработки инструментальных средств автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур на основе использования предложенной автором реквизитной модели данных, обеспечивающей упрощение работы с базой данных за счет реализации механизма автоматического пересечения таблиц. Это позволяет повысить уровень программирования, что, в свою очередь, приводит к ускорению разработки, улучшению качества готовой программы и удешевлению процесса разработки и поддержки систем.

Методы исследования

Поставленные в работе задачи решаются методами дискретной математики, в том числе теории графов, формальных грамматик, автоматно-лингвистических моделей, теории матриц, методов оптимизации, теории систем управления базами данных (СУБД).

Научная новизна работы.

Научная новизна работы состоит в следующем.

Предложен новый подход к решению задачи разработки инструментальных средств автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур, обеспечивающий за счет использования реквизитной модели высокоуровневую разработку в терминах прикладной области. Это приводит к сокращению сроков и повышению качества проектирования программного обеспечения.

Создана реквизитная модель данных. Реляционное представление данных не всегда удобно при обработке запросов для сложной структуры базы данных, поскольку при их формировании требует детального знания структуры и вынуждает многократно повторять код, связанный с пересечением таблиц. Разработанная модель позволяет избавиться от указанного недостатка и использовать положительные качества реляционной базы данных. Это достигается путем введения дополнительных понятий: «Библиотека» и «Реквизит», которые позволяют описывать необходимые пересечения таблиц. В результате при создании программ предоставляется возможность оперировать понятиями прикладной логики и избежать дублирования программного кода.

Разработан язык манипулирования данными, обеспечивающий поддержку реквизитной модели. Он позволяет разработчикам, используя преимущества предложенной модели, генерировать код, распознаваемый текущей СУБД, чем обеспечивает независимость исходных текстов программ от используемой базы данных.

Реализован программный инструментарий автоматизации проектирования программ обработки данных, который включает все необходимые высокоуровневые средства разработки программных комплексов, такие как: дизайнеры описания данных в терминах реквизитной модели, дизайнеры входных и выходных форм, дизайнер реестров данных, реквизитный язык и т.д.

Практическая ценность

В рамках работы на основе реализации предложенного подхода разработаны инструментальные средства автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур. Использование этих средств позволяет ускорить разработку, облегчить поддержку программного обеспечения и повысить качество разрабатываемых комплексов.

Результаты диссертации внедрены на двух предприятиях. Практическое использование результатов работы позволило увеличить скорость разработки на 7 - 10% и уменьшить себестоимость в среднем на 11 - 15 %.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и были одобрены на международной конференции "Microsoft: Платформа 2000" (Москва,

1999 г.), на международной конференции «Информационная математика, кибернетика, искусственный интеллект в информациологии (Москва-Владикавказ, 1999 г.), на научно-практическом семинаре "Новые информационные технологии в управлении предприятием" (Москва, 1999 г.), на Восьмой конференции региональных партнеров компании "Интеллект-Сервис" -разработчика популярных программных продуктов серии "БЭСТ" (Москва,

2000 г.), на научно-технических конференциях МГГУ, на семинарах кафедры Вычислительных Машин МГГУ.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Объем и структура работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 4 таблицы, 12 рисунков и список литературы из 73 наименований.

Заключение

Исследования, проведенные при выполнении данной диссертационной работы, позволили решить задачу разработки инструментальных средств автоматизации проектирования тиражируемого программного обеспечения обработки данных для офисных структур. В ходе выполнения работы были получены следующие результаты, имеющие как научное, так и прикладное значение:

1. В результате проведенного анализа современного состояния автоматизации офисных структур сформулированы основные требования к современным инструментальным средствам создания программного обеспечения для офисных структур, учитывающие основные параметры эффективности разработки.

2. Для разработки системы, удовлетворяющей этим требованиям, предложен новый эффективный подход к решению задачи разработки инструментальных средств автоматизации проектирования программ обработки данных для офисных структур, обеспечивающий за счет разработки программ в терминах прикладной логики сокращение сроков и повышение качества проектирования программного обеспечения.

3. Создана реквизитная модель, которая позволяет оперировать терминами прикладной области, скрывая физическую структуру данных и создавая необходимое пересечение таблиц реляционной базы данных автоматически. Это достигается путем введения дополнительных понятий: «Библиотека» и «Реквизит», которые позволяют описывать необходимые пути и прикладные понятия, использующиеся в процессе разработки.

4. Разработан язык манипулирования данными, обеспечивающий поддержку реквизитной модели, позволяющий сократить необходимый код, что приводит к упрощению создания прикладных приложений, ускорению разработки и упрощению поддержки программы.

5. Реализован программный инструментарий автоматизации проектирования программ обработки данных, который содержит весь необходимый инструментарий для полнофункциональной разработки программ автоматизации офисных структур.

6. На основе разработанного программного инструментария реализована система «БЭСТ-Компания», которая включает такие модули как: Управление продажами, Управление закупками, Управление запасами, Бухгалтерский учет, Налоговый учет, Управление финансами, Договоры и расчеты, Управление имуществом и Управление персоналом.

7. Результаты диссертации были внедрены на двух предприятиях, разрабатывающих программное обеспечение для офисных структур, и использовались при разработке программного обеспечения на ряде отечественных предприятий. Практическое использование результатов работы позволило увеличить скорость разработки на 7 - 10% и уменьшить себестоимость в среднем на 11-15%.

1. Аглицкий И.С. Автоматизация учета в России: мифы и реальность. «Бухгалтер и компьютер». № 2, 1998.

2. Ахо А., Ульман Д. Теория синтаксического анализа, перевода и компиляции. М. «Мир», 1978.

3. Ахо А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. М. «Мир», 1979.

4. Бобровкий С. В поисках идеальной модели. Технологии, заложенные в отечественные программные продукты для автоматизации деятельности предприятий. «PC Week/RE», 1997.

5. Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М. "Финансы и статистика", 1989.

6. Вендров A.M. Один из подходов к выбору средств проектирования баз данных и приложений. «СУБД». №3, 1995.

7. Горбатов В.А. Фундаментальные основы дискретной математики. М. «Наука», 1999.

8. Горелик. A.M. Средства поддержки параллельности в языках программирования. «Открытые системы». № 2, 1995.

9. Горин C.B., Тандоев А.Ю. CASE-средство S-Designor 4.2 для разработки структуры базы данных. «СУБД». №1, 1996.

10. Горин C.B., Тандоев А.Ю. Применение CASE-средства Erwin 2.0 для информационного моделирования в системах обработки данных. «СУБД». №3, 1995.

11. Горланов А. Феномены и реальности информационных технологий. «Финансовая газета» от 31 декабря 1999.

12. Горчинская О.Ю. Designer/2000 новое поколение CASE-продуктов фирмы ORACLE. «СУБД». №3, 1995.

13. Грис Д. Построения компиляторов для цифровых вычислительных машин. М. «Мир», 1975.

14. Гулинин B.C. Комлев Н.В. «Софтул» десять лет спустя. Часть вторя. «Бухгалтер и компьютер». № 6, 2000.

15. Гулинин B.C. Комлев Н.В. «Софтул» десять лет спустя. Часть первая. «Бухгалтер и компьютер». № 6, 1999.

16. Дейт К. Введение в базы данных. Шестое издание. Киев, «Диалектика», 1998.

17. Зильбершац А., Здоник С. Стратегические направления в системах баз данных. «СУБД». № 4, 1997.

18. Зиндер Е.З. Бизнес-реинжиниринг и технологии системного проектирования. Учебное пособие. М. «Центр Информационных Технологий», 1996.

19. Йордон Э., Аргила. С. CASE: Объектно-ориентированный анализ и проектирование. М., «Лори», 1998.

20. Калянов Г.Н. CASE. Структурный системный анализ (автоматизация и применение). М., «Лори», 1996.

21. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т. 1. Основные алгоритмы. М.: «Мир», 1976.

22. Кодд Э. Расширение реляционной модели для лучшего отражения семантики. «СУБД», № 5-6, 1996.

23. Комлев Н.В. Проблемы автоматизации взгляд с двух сторон. «Финансовая газета» № 50 от 13 декабря 1999.

24. Комлев Н.В. Современное состояние рынка бухгалтерских компьютерных программ. «Бухгалтер и компьютер». № 4, 1999.

25. Кузнецов С.Д. Стандарты языка реляционных баз данных SQL: краткий обзор. «СУБД». №2, 1996.

26. Курочкин В.М. Алгоритм распределения регистров для выражений за один обход дерева вывода. 2-я Всесоюзная Конференция "Автоматизация производства ППП и трансляторов". 1983.

27. Кэри М., Чемберлин Д., Нараянан С., Вэнс Б., Дул Д., Рилау С., СвейджерманР., Маттос Н., Браун П., Кришнамурти В., Бенерджи С., Нори А. Воплощение идей SQL-99 в ведущих объектно-реляционных серверах баз данных. «Открытые системы» от 09 декабря 1999.

28. Лавров С.С., Гончарова Л.И. Автоматическая обработка данных. Хранение информации в памяти ЭВМ. М. «Наука», 1971.

29. Марка Д.А., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. М. "МетаТехнология", 1993.

30. Международные стандарты, поддерживающие жизненный цикл программных средств. М. МП "Экономика", 1996.

31. Надежин Д.Ю., Серебряков В.А., Ходукин В.М. Промежуточный язык Лидер (предварительное сообщение). «Обработка символьной информации». М.: ВЦ АН СССР, 1987.

32. Некузнецов С.Д., Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимации. М. «Мир», 1979.

33. Николай Комлев. 10-ая осень выставки «Софтул». Часть втотая. «Финансовая газета». № 41, 1999.

34. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М., 1996.

35. Панащук С.А. Разработка информационных систем с использованием CASE-системы Silverrun. «СУБД», №3, 1995.

36. Петров Ю.К. JAM инструментальное средство разработки приложений в информационных системах архитектуры "клиент/сервер", построенных на базе РСУБД. "СУБД". №3, 1995.

37. Позин Б.А. Современные методологии и автоматизированные технологии проектирования и разработки прикладного программного обеспечения информационных систем. «Организация и методика информационной работы» №11, 1999.

38. Пржиялковский В. Реляционная и объектная модель данных. Как сделать правильный выбор? «PC Week/RE». № 10, 1998.

39. Рябчиков Ю. От автоматизации бухгалтерии к управлению бизнесом. «Финансовая газета» от 10 января 2000 г.

40. Смирнов Д.К. БЭСТ-ОФИС: новая система для малых предприятий. «Финансовая газета». № 14, 2000.

41. Смирнов Д.К. Новый подход к автоматизации малого бизнеса. «Финансовая газета». № 21, 2000.

42. Смирнов Д.К. Реквизитная модель представления данных и работа с ней. «Горный информационно-аналитический бюллетень». № 7, 2000.

43. Смирнов Д.К. Язык для реквизитной модели базы данных. «Горный информационно-аналитический бюллетень». № 7, 2000.

44. Смирнов Д.К., Банина Ю.В. Беседы о зарплате. «Помощник бухгалтера». № 7, 2000.

45. Смирнов Д.К., Банина Ю.В. С «БЭСТом» за прилавком. «Бухгалтер и компьютер». № 3, 2000.

46. Терещенко С.С. Методы и средства проектирования информационных систем и технологий, программного обеспечения. «Организация и методика информационной работы». № 2, 1999.

47. Трофимов М. В поисках компьютерного эсперанто. «Открытые системы». №3, 1997.

48. Уолл Л., Дэвид А. Тейлор Д.А., Хорн К., Бассет П., Аустераут Д.К., Грисс М.Л., Соли Р.М., Валдо Д., Симоньи Ч. Программное обеспечение: эволюция или революция. «Открытые системы» от 9 декабря 1999.

49. Фридман А. К вопросу о современной организации программирования. «Открытые системы». № 4, 1997.

50. Чень П. Модель "Сущность-связь" шаг к единому представлению данных. «СУБД». № 3, 1995.

51. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. Киев, "Диалектика", 1993.

52. Шуремов Е. Открытая архитектура бухгалтерских программ. «Финансовая газета» от 18 февраля 2000.

53. Шуремов Е.Л. Возвращаясь к напечатанному. Не все так просто! «Бухгалтер и компьютер». № 1, 1999.

54. Шуремов Е.Л. Конкурс «Бизнес-софт'99»: основные итоги. «Бухгалтер и компьютер». № 4, 1999.

55. Шуремов Е.Л. Подводные камни при использовании западных систем учета в России. «Бухгалтер и компьютер». № 3, 1999.

56. Шуремов Е.Л. Проблемы синтеза и оценки технологических решений систем автоматизации. «Бухгалтер и компьютер». № 6, 1999.

57. Aho A.U.,Ganapathi M.,Tjiang S.W. Code generation using tree matching and dynamic programing. «АСМ Trans. Program. Languages and Systems». V.ll, № 4, 1989.

58. Barker R. CASE*Method. Entity-Relationship Modelling. «Addison-Wesley Publishing Co.», 1990.

59. Barker R. CASE*Method. Function and Process Modelling. «Addison-Wesley Publishing Co.», 1990.

60. Bezdushny, V. Serebriakov. The use of the parsing method for optimal code generation and common subexpression elimination «Techn. et Sei. Inform». V.12, № 1, 1993.

61. Boehm B.W. A Spiral Model of Software Development and Enhancement. ACM SIGSOFT Software Engineering Notes, Aug. 1986.

62. Chomsky N. Three models for the description of language. «IEEE Trans. Inform. Theory». V.2, №3, 1956.

63. DeMarco Т. Structured Analysis and System Specification. Yourdon Press, New York, 1978.

64. Fräser C.W., Hanson D.R. A Retargetable compiler for ANSI C. «SIGPLAN Notices». V 26, 1991.

65. Gane C., Sarson T. Structured System Analysis. «Prentice-Hall», 1979.

66. Goodenough J.B., Gerhart S.L. Toward a theory of testing: data selection criteria. Current trends in programming methodology. «Printice-Hall». V.2, 1977.

67. Graham S.L., Harrison M.A., Ruzzo W.L. Am improved context-free recognizer. «ACM Trans. Program. Languages and Systems». № 2, 1980.

68. Gray R.W., Heuring V.P., Levi S.P., e.a. Eli: A complete, flexible compiler construction system. «САСМ». V 35, №2, 1992.

69. Johnson S.C. Yacc-yet another compiler-compiler. «Bell Telephone Laboratories». N.J., Murray Hill. 1975.

70. Kastens U., Hütt В., Zimmermann E. GAG: A practicsal compiler generator. «Lecture notes in computer science». V.141, 1982.

71. Knuth D.E. Semantics of context-free languages. «Math. Systems Theory». V.2, №2,1968.

72. Lesk M.E. LEX — a lexical analyzer generator. «Bell Telephone Laboratories». N J. Murray Hill, 1975.

73. Voas J. Softwhare Quality's Eight Greatest Myths. "IEEE Software" September-October 1999.

74. Утверждаю Генеральный директор Пичугин В.К.1. Акт о внедрении

75. Руководитель направления Щербина Л.И.1. Жесткая О.Б.