3 Тематика, структура и содержание дипломных работ

Успешное начало работы студента над дипломной работой в значительной степени определяется правильностью формулировки названия и четкостью построения плана проекта.

Для оказания помощи руководителям и выпускникам на первых этапах работы в данном разделе методических рекомендаций отмечаются особенности тематики выпускных работ.

Тематика дипломных работ по специальности охватывает решение широкого круга вопросов – от решения отдельных конкретных задач с программным обеспечением до проектирования сложных технологических информационных систем – и должна обеспечить реализацию требований квалификационной характеристики. В силу спецификации специальности дипломников большее внимание должно уделяться основным требованиям, предъявляемым к программному изделию как к продукции производственно-технического назначения. В центре внимания должны быть качественные основные экономические категории программного обеспечения применительно к его разработке и использованию.

Общими требованиями, предъявляемыми к темам дипломных работ, является их актуальность, направленность на решение конкретных проблем в области информатики, программного обеспечения и информационных технологий с использованием современных достижений.

Дипломная работа по специальности должна включать графический материал и пояснительную записку. Графический материал представляет схемы структур данных, структурные схемы моделей и объектов проектирования, диаграммы классов и объектов, диаграммы переходов и временные диаграммы, блок-схемы или модульные диаграммы. Вся графика (если она имеется) должна быть реализована на листах формата А1 с рамкой и штампом согласно СТП 164-08-98. Пояснительная записка содержит следующие элементы в указанной последовательности:

- Обложка (Приложение А);

- Титульный лист (Приложение Б);

- Задание по выполнению дипломной работы (Приложение В);

- Содержание (Приложение Г);

- Введение;

- Основная часть (техническое задание, описание программы, руководство пользователя, охрана труда, обоснование экономической эффективности разработки);

- Заключение (выводы);

- Список использованной литературы (Приложение Д);

- Приложения.

На обложке приводятся следующие сведения:

- наименование организации, где выполнена дипломная работа (проект),

- фамилия и инициалы студента,

- наименование темы дипломной работы (проекта),

- вид работы – дипломная работа (проект),

- шифр и наименование специальности,

- город, год.

Титульный лист является первой страницей дипломной работы (проекта) и служит источником информации, необходимой для обработки и поиска документа.

На титульном листе приводятся следующие сведения:

- наименование организации, где выполнена дипломная работа (проект);

- наименование кафедры, на которой выполнялась дипломная работа (проект);

- ограничительный гриф (при его необходимости);

- вид работы – дипломная работа (проект);

- утверждающая подпись заведующего кафедрой;

- наименование темы дипломной работы (проекта ) с указанием «на тему:»;

- шифр и наименование специальности;

- слева – слово «выполнил, справа напротив указывается фамилия и инициалы студента»;

- строкой ниже пишется «научный руководитель» и указываются фамилия и инициалы, ученая степень, ученое звание, другие регалии руководителя.

- город, год.

Задание на дипломный проект (работу) выдается на кафедре.

Содержание дипломного проекта (работы) включает введение, порядковые номера и наименования всех разделов, подразделов, заключение список использованной литературы и наименования приложений с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы дипломной работы (проекта).

Введение должно содержать обоснование актуальности темы дипломной работы (проекта), научной новизны и практической значимости, оценку современного состояния решаемой научной проблемы, а также должны быть сформулированы цель, задачи и объект дипломного исследования, описаны теоретическая и методологическая основа и практическая база написания дипломной работы (проекта).

В основной части дипломной работы (проекта) приводят данные, отражающие сущность, содержание, методику и основные результаты выполненной работы. Основная часть дипломной работы, как правило, делится на разделы и подразделы (главы и параграфы).

Первой главой основной части дипломной работы является техническое задание, содержащее следующие разделы:

- предметная область исследования

- основания для разработки;

- назначение разработки;

- требования системы к составу и параметрам технических средств.

В техническое задание допускается включать приложения. В зависимости от особенностей программы или программного изделия допускается уточнять содержание разделов, вводить новые разделы или объединять отдельные из них.

Содержание разделов

1. В разделе «Предметная область исследования» исследуют объект автоматизации, указывают наименование, характеристику или программного изделия и объекта, в котором используют программу или программное изделие. Отражают методику работы объекта исследования, например учетную политику предприятия, особенности управления предприятием. Используемые технологии и выявляют участки для автоматизации

2. В разделе «Основания для разработки» должны быть указаны:

- документ (документы), на основании которых ведется разработка;

- организация, утвердившая этот документ, и дата его утверждения;

3. В разделе «Назначение разработки» должно быть указано функциональное и эксплуатационное назначение программного обеспечения информационной системы.

4. Раздел «Требования к программе или программному изделию» должен содержать следующие подразделы:

требования к функциональным характеристикам;

требования к надежности;

условия эксплуатации;

требования к составу и параметрам технических средств;

4.1 В подразделе «Требования к функциональным характеристикам» должны быть указаны требования к составу выполняемых функций, организации входных и выходных данных, временным характеристикам и т. п.

4.2 В подразделе «Требования к надежности» должны быть указаны требования к обеспечению надежного функционирования (обеспечения устойчивого функционирования, контроль входной и выходной информации, время восстановления после отказа и т.п.).

4.3 В подразделе «Требования к составу и параметрам технических средств» указывают необходимый состав технических средств с указанием их основных технических характеристик.

При необходимости должна обеспечиваться защита информации и программ. В приложениях к техническому заданию, при необходимости, приводят:

- перечень научно-исследовательских и других работ, обосновывающих разработку;

- схемы алгоритмов, таблицы, описания, обоснования, расчеты и другие документы, которые могут быть использованы при разработке;

- другие источники разработки.

Второй главой основной части дипломной работы является описание программы, содержащее следующие разделы:

- общие сведения;

- назначение и область применения;

- функциональное назначение;

- описание логической структуры;

- используемые технические и программные средства;

- вызов и загрузка;

- входные данные;

- выходные данные.

В зависимости от особенностей программы допускается вводить дополнительные разделы или объединять отдельные разделы.

1. В разделе «Общие сведения» должны быть указаны:

- обозначение и наименование программы;

- программное обеспечение, необходимое для функционирование программы;

- языки программирования, на которых написана программа.

2. В разделе «Назначение и область применения» указывают назначение программы, краткую характеристику области применения программы.

3. В разделе «Функциональное назначение» должны быть указаны классы решаемых задач и (или) назначение программы и сведения о функциональных ограничениях на применение.

4. В разделе «Описание логической структуры» должны быть указаны:

- алгоритм программы; описание алгоритма и (или) функционирования программы с обоснованием выбора схемы алгоритма решения задачи, возможные взаимодействия программы с другими программами;

- используемые методы; описание применяемых математических методов и, при необходимости, описание допущений и ограничений, связанных с выбранным математическим материалом;

- структура программы с описанием функций составных частей и связи между ними;

- связи программы с другими программами.

Описание логической структуры программы выполняют с учетом текста программы на исходном языке.

5. В разделе «Используемые технические и программные средства» должны быть указаны типы электронно-вычислительных машин и устройств, которые используются при работе программы. Дается обоснование выбора состава технических и программных средств на основании проведенных расчетов и (или) анализов, распределение носителей данных, которые использует программа

6. В разделе «Вызов и загрузка» должны быть указаны:

- способ вызова программы с соответствующего носителя данных;

- входные точки в программу.

Допускается указывать адреса загрузки, сведения об использовании оперативной памяти, объем программы.

7. В разделе «Входные данные» должны содержаться:

- описание и обоснование выбора метода организации входных данных и указаны;

- характер, организация и предварительная подготовка входных данных;

- формат, описание и способ кодирования входных данных.

8. В разделе «Выходные данные» должны содержаться описание и обоснование выбора метода организации выходных данных и указаны: характер и организация выходных данных; формат, описание и способ кодирования выходных данных.

Допускается содержание разделов иллюстрировать пояснительными примерами, таблицами, схемами, графиками. В приложение к описанию программы допускается включать различные материалы, которые нецелесообразно включать в разделы описания.

Третьей главой основной части является руководство пользователя, которое должно содержать следующие пункты:

- установка и запуск программы;

- наиболее важные функции приложения с подробным руководством по его использованию и рисунками;

- возможные проблемы и пути их устранения.

Четвертой главой основной части дипломной работы является охрана труда.

Охрана труда – система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Охрана труда включает технику безопасности и производственную санитарию.

Производственная санитария – система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

Так как практическое применение проекта предусматривает его внедрение на производство и в другие области применения, то следует рассмотреть технику безопасности при работе на предприятии и общие эргономические требования к рабочему месту - АРМ.

Данная глава должна содержать сведения о гигиене труда (производственную санитарию), которая характеризуется как профилактическая медицина, изучающая условия и характер труда, их влияние на здоровье и функциональное состояние человека и разрабатывающая научные основы и практические меры, направленные на профилактику вредного и опасного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса на работающих и технику безопасности.

Пятой главой дипломной работы является обоснование экономической эффективности разработки.

Данная глава должна состоять из двух разделов:

- Выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности разработки;

- Расчет показателей экономической эффективности разработки.

В основе описания экономической эффективности лежит сопоставление существующего и внедряемого программного продукта, технологических процессов (базового и проектного вариантов), анализ затрат, необходимых для выполнения всех операций технологического процесса разработки и внедрения. В случае, если дипломная работа (проект) изменяет не всю технологию обработки, а только некоторые ее этапы, необходимо сопоставить операции этих этапов. Необходимо рассчитать затраты на разработку приложения.

Выводы об экономической эффективности делаются на основе вычисленных экономических показателей.

По выбору возможны следующие направления расчета экономической эффективности:

- Сравнение вариантов организации приложения по комплексу задач (например, сравнение системы, предлагаемой в проекте, с существующей).

- Сравнение вариантов технологии проектирования системы (например, индивидуального проектирования с методами, использующими пакеты программ или модельного проектирования).

- Сравнение вариантов технологии обработки, хранения и передачи данных.

В разделе выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности разработки в зависимости от выбранного направления расчета должна быть изложена методика и специфика расчета экономической эффективности, указаны все необходимые для выводов показатели и формулы их расчетов. Как правило, наиболее востребованными оказываются трудовые, стоимостные показатели, срок окупаемости продукта.

Экономическая эффективность разработки (Э) складывается из двух составляющих:

- Косвенного эффекта, который, например, характеризуется увеличением прибыли, привлечением большего числа клиентов, снижением уровня брака в производстве, уменьшение количества рекламаций клиентов, снижение затрат на сырье и материалы, уменьшение сумм штрафов, неустоек и т.д.

- Прямого эффекта, который характеризуется снижением трудовых, стоимостных показателей.

К трудовым показателям относятся следующие:

1) абсолютное снижение трудовых затрат (DТ):

DТ = Т0 - Т1,

где Т0 - трудовые затраты на обработку информации по базовому варианту;

Т1 - трудовые затраты на обработку информации по предлагаемому варианту;

2) коэффициент относительного снижения трудовых затрат (КТ):

КТ =DТ / T0 * 100% ;

3) индекс снижения трудовых затрат или повышение производительности труда (YT):

YT = T0 / T1.

К стоимостным показателям относятся: абсолютное снижение стоимостных затрат (DC), коэффициент относительного снижения стоимостных затрат (КC) индекс снижения стоимостных затрат (YC), рассчитываемые аналогично.

Помимо рассмотренных показателей целесообразно также рассчитать срок окупаемости затрат на внедрение программного продукта машинной обработки информации (Ток):

Ток = КП /DC ,

где КП - затраты на создание продукта машинной обработки информации (проектирование и внедрение).

Результаты расчета показателей экономической эффективности разработки необходимо представить в форме таблиц, графиков, повышающих наглядность восприятия. Здесь же следует определить улучшение качественных характеристик процесса управления соответствующим объектом и оценить влияние автоматизированного комплекса задач на эффективность деятельности и конечные результаты.

Таблица 1

Показатели эффективности от внедряемой разработки

	Затраты		Абсолютное изменение	Коэффициент изменения	Индекс изменения
	Базовый вариант	проектный вариант	затрат	затрат	затрат
Трудоемкость	T0 (час)	T1 (час)	DТ=Т0 -Т1 (час)	КТ=DТ/T0´ 100 %	YT=T0/T1
	ХХХ	ХХХ	ХХХ	ХХ%	ХХ
Стоимость	C0 (тг.)	C1 (тг.)	DC=C0-C1 (тг.)	КC=DC/C0´ 100%	YC=C0/C1
	ХХХ	ХХХ	ХХХ	ХХ%	ХХ

Желательно охарактеризовать связь показателей YT и YC, объяснив их равенство или неравенство с точки зрения функциональной информационной технологии.

При достижении оптимальных величин показателей, следующим этапом рассчитываются капитальные затраты на создание и внедрение продукта. Затраты могут быть разбиты по категориям.

После расчета срока окупаемости разработки, все показатели эффективности могут быть проиллюстрированы диаграммами (например, круговыми или столбчатыми).

Следует отметить существующие трудности и сложности при определении экономической эффективности промышленных ИС в связи с отсутствием единой системы достоверных критериев. Экономическая эффективность ИС отличается по содержанию от эффективности новой электронно-вычислительной техники, автоматических средств управления. Трудности определения эффективности ИС вызваны тем, что нужно учитывать большое количество факторов социального, психологического, правового, эргономического, организационно - управленческого, организационно - технического, экономического характера; косвенным воздействием ИС на предмет труда через управление человеком; ростом эффективности ИС по мере ее развития; трудностью выделения экономического эффекта ИС из общего эффекта, связанного с совершенствованием управления организацией.

Поэтому более достоверным показателем эффективности информационной системы, по нашему мнению, является использование показателя рассчитанного на основе относительной средней производительности пользователей ИС.

Второй показатель экономия от применения ИС является базовым и рассчитывается на основе ежегодного экономического эффекта (за базовый период) и затрат на формирование и развитие системы.

Экономия применения информационных систем во многом определяется затратами на реформирование управления, разработку, внедрение и доводку ПО ИС, эксплуатационные расходы. Проблема создания эффективной и модернизации действующей ИС остается актуальной при разработке и эксплуатации и заключается в достижении оптимального соотношения экономии от формирования, развития ИС и временных параметров, определяющих ЖЦ ИС. Зависимость этих характеристик можно проследить, сравнивая экономию организации за счет автоматизации и затрат на различных этапах, формирование и развитие ИС, через оценку интегральных кривых (рисунок 1).

Экономия от применения ИС (S_IS) определится следующим образом:

S_IS = E_IS - Z_IS max [{Y},{V},{U}]

где E_IS - интегральный экономический эффект организации за счет автоматизации бизнес – процессов (и на основе этого увеличения относительной средней производительности пользователей ИСУ); Z_.IS - интегральные затраты на формирование и развитие ИС; {Y}- множество функций управления, подлежащих автоматизации; {V}-бизнес - процессы, подлежащие автоматизации; {U}- архитектура и структура информационной системы (бизнес-архитектура, аппаратно-техническая архитектура и платформа информационной системы).

Z_IS =(Z_SW+ Z_BPR + Z_TP + Z_HW + Z_W )/t_k + Z_А + Z_EC + Z_FC

где Z_SW. - затраты на разработку программного комплекса (в том числе и научно-исследовательские разработки) или на приобретение лицензионного программного продукта; Z_BPR – затраты, связанные с комплексом мероприятий по реинжинирингу бизнес - процессов и развитию оптимальной бизнес-архитектуры в организации; Z_TP – затраты, связанные с разработкой системо-технического и рабочего проектов; Z_HW - капитальные вложения на системы передачи данных, вычислительные технические средства ИС, условно приведенные к рассматриваемому комплексу задач; Z_W – затраты, связанные с пуско-наладочными работами, с приобретением монтажных и наладочных компонентов; Z_А - амортизационные отчисления; Z_EC – текущие ежегодные эксплуатационные расходы (основная и дополнительная заработная плата с отчислениями), ремонт оборудования, затраты на аренду компьютерных средств, расходные материалы прочие расходы; Z_FC – текущие ежегодные расходы на развитие ИС.

Примечание - в качестве временных интервалов выбраны: t₁ - начало системного и технического проектирования; t₂ - начало рабочего проектирования; t₃- начало опытной эксплуатации; t₄- начало промышленной эксплуатации; t₅- время полного освоения системы; t₆ - время окупаемости системы; t_к – нормативный срок жизненного цикла системы.

Рисунок 1. Оценка интегральных кривых

В общем случае средняя относительная производительность пользователей использующих ИС (P) определится по формуле

где P_i параметры оценки увеличения производительности в % по функциональным подразделениям: P_BPR - производительность полученная в результате реинжиниринга процессов контроля (сокращение потерь, ошибок автоматизация всей работы системы) при формировании ИС; P_BPA - производительность, получаемая за счет автоматизации ранее не автоматизированных бизнес – процессов (так же, ускорение существовавших бизнес-процессов), сокращения времени на обработку информации; i-число параметров оценки производительности.

При этом годовой экономический эффект E от использования ИС персоналом организации можно рассчитать по следующей формуле:

где N-среднее количество работников, пользующихся одним автоматизируемым рабочим местом; I - средневзвешенное число смен (1-3); С - средний показатель экономии за счет применения ИС в течении года.

Срок окупаемости системы определяется по формуле:

Т= Z_О/E= (Z_SW+ Z_BPR + Z_TP + Z_HW + Z_W )/E

где Z_О - общие затраты на формирование ИС.

Коэффициент эффективности ИС определится, как:

e=1/T

Ошибочно считать, что экономическая эффективность разработки - формальная часть. Дипломник должен уметь доказать целесообразность своей деятельности, сравнивать между собой несколько программных продуктов (в т. ч. еще на стадии разработки). Если у студента есть более объективные алгоритмы расчета эффективности разработки, он, по согласованию с руководителем диплома, может использовать их.

Заключение должно содержать краткие выводы по результатам дипломного исследования, оценку полноты решений поставленных задач, конкретные рекомендации по изученному объекту исследования.

Список использованной литературы оформляется в соответствии с установленными требованиями к научным работам.

В приложение включаются материалы, связанные с выполнением дипломного исследования, которые не нашли отражения в основной части.