4. Технико - экономическое обоснование разработки

1. Маркетинговые исследования рынка

На сегодняшний день, несмотря на стремительное развитие сетевых информационных технологий, наиболее трудоемкая часть учебно-методической работы преподавателя по подбору учебного материала, разработке учебных курсов, контрольных работ и тестов, проверке письменных экзаменационных работ по-прежнему не автоматизирована в той степени, которая позволила бы существенно сократить затраты времени.

Существующие системы поддержки процесса обучения также не решают указанных проблем, ориентируясь в большей степени на предоставление средств коммуникации между обучаемым и преподавателем и на контроль степени продвижения в обучения [5].

Разработанная подсистема представляет собой инструментальную среду компьютерной поддержки учебных дисциплин, направленную на обеспечение подготовки учебной деятельности преподавателя по созданию учебных дисциплин. Таким образом, преподаватель получает расширенные возможности представления образовательных контентов и оперативного взаимодействия с обучаемыми, обучаемые – расширенные возможности доступа к учебному материалу и взаимодействия с преподавателем посредством организованной обратной связи.

Инструментальная среда разработана под операционные системы Windows XP и более поздние ОС семейства Windows с помощью программного продукта Delphi 6.0 фирмы Borland на языке программирования Delphi и БД Microsoft Access.

С точки зрения автоматизации труда преподавателя можно выделить следующие категории программных средств:

1. инструментальные среды для создания ЭУМ;

2. системы автоматического контроля знаний;

3. системы автоматизированной поддержки процесса обучения, в том числе дистанционного обучения.

На рынке программных продуктов присутствует огромное количество программных средств, автоматизирующих работу преподавателя, но идентичного «функция в функцию» аналога разработанной инструментальной среды не существует. Несмотря на это, конкуренция с разработанной инструментальной средой несомненно присутствует, которая выражается в присутствии следующих программных средств:

• eFront;

• Moodle.

Данные программные средства автоматизирует работу преподавателя, объединяет в себя огромное количество функций, и в целом востребованы на рынке информационных образовательных технологий.

Но и разработанная подсистема обладает преимуществом, выражающееся в том, что позволяет покрывать отдельные функциональные блоки с разных программных средств и объединять их в единое целое.

Областью применения разработанной инструментальной среды является кафедра Систем автоматизированного проектирования Таганрогского Технологического Института Южного Федерального Университета.

2. Расчет затрат на этапе проектирования

Проектирование представляет собой совокупность работ, которые необходимо выполнить для решения поставленной задачи, то есть для разработки алгоритма и составления программы, которая будет его реализовывать.

Основой для расчета эффективности разрабатываемого программного продукта являются трудовые затраты, непосредственно влияющие на сроки и стоимость разработки, поэтому наиболее ответственной и сложной задачей при проектировании программного продукта является расчет трудоемкости работ [33].

Один из способов оценки трудоемкости разработки программного продукта представлен в виде формулы 1.

. (1)

При этом необходимо опираться на заранее заданные или известные по опыту работы затраты труда на подготовку описания задачи t₀, исследование алгоритма t_И, разработку структурной схемы алгоритма t_a, программирование по структурной схеме t_П, отладку t_отл, и подготовку документации t_д.

Условное число операторов в разрабатываемом программном изделии можно оценить величиной

Q = qφ_сл(1 + φ_кор), (2)

где q – предполагаемое число операторов; φ_сл – коэффициент сложности программы; φ_кор – коэффициент коррекции.

При расчете получаем значение Q = 10*4(1 +3)=160.

С учетом увеличения затрат труда вследствие недостаточности описания задачи (φ_оп = 1.2 ÷ 1.5) могут быть приняты следующие соотношения:

t_и = Qφ_оп /(75 ÷ 80) φ_кв; t_и =(160*1,3)/(75*1)=2,773;

t_а = Q/(20 ÷ 25) φ_кв; t_а = 160/ 20= 8;

t_п = Q/(20 ÷ 25) φ_кв; t_п= 160/23= 6,956;

t_отл = 1.5Q/(4 ÷ 5) φ_кв; t_отл =(1,5*160)/4= 60;

t_д = 1.75Q/(15 ÷ 20) φ_кв. t_д = (1,75*160)/16=17,5;

t = 2,773+8+6,956+60+17,5= 95,229.

Для того, что оценить трудоемкость разработки программного продукта, можно применить метод экспертных оценок, который наиболее часто использует эмпирическую формулу:

, (3)

где t_ож – ожидаемая длительность работы; t_min – минимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта; t_max – максимальная длительность работы (этапа) по мнению эксперта.

Полученные расчеты ожидаемой продолжительности работ приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Затраты времени на этапе проектирования

Наименование работ	Длительность работ (дней)
	Минимум	Максимум	Ожидаемая
1. Разработка технического задания	2	4	3
2. Анализ технического задания и сбор данных	7	14	10
3. Составление алгоритма	10	16	12
4. Переложение алгоритма на язык программирования Delphi	13	20	16
5. Набор программы на ПЭВМ	14	20	16
6. Отладка программного продукта	8	13	10
7. Тестирование и корректирование продукта	9	15	11
8. Оформление пояснительной записки	14	21	17

Суммарная продолжительность работ ( ) на этапе проектирования составляет 95 дней (из них с использованием ЭВМ – 53 дня).

При планировании предпроизводственных затрат, связанных с разработкой сложных комплексных технических продуктов, используется система сетевого планирования и управления (СПУ).

На основе таблицы 7 была построена столбиковая диаграмма организации работы на этапе проектирования (рисунок 27), которая позволяет планировать последовательность каждого этапа проектирования с учетом изменяющихся трудозатрат.

Номер

работы

7

6

4

5

3

2

1

8

Т, дн

100

90

80

70

10

20

30

60

50

40

Рисунок 27 – Столбиковая диаграмма организации работ на этапе проектирования

Капитальные затраты на этапе проектирования рассчитываются по формуле

, (4)

где Z_n – заработная плата проектировщика на всем этапе проектирования; М_n – затраты на использование ЭВМ на этапе проектирования; H_n – накладные расходы на этапе проектирования.

Заработная плата проектировщика рассчитывается по формуле

, (5)

где z_д – дневная заработная плата разработчика на этапе проектирования; T_n – продолжительность работ на этапе проектирования; а_с – страховые взносы; а_n – процент премий.

В данном случае получаем следующий результат:

Формула для расчетов затрат на использование ЭВМ на этапе проектирования имеет вид

, (6)

где с_п и с_д – соответственно стоимость одного часа процессорного и дисплейного времени, руб.; t_п и t_Д – время, необходимое для решения задачи, соответственно процессорное и дисплейное.

Так как программа разработана на ПЭВМ с процессором AMD Athlon(tm)64 с частотой 2,40 ГГц, то в процессорном времени необходимости нет, поэтому принимаем следующие значения с_п= 0 и t_п= 0.

Для подсчета машинного времени определяем, что ЭВМ необходима на этапах программирования, отладки, тестирования. С учетом того, что в день ЭВМ работает 4 часа, получаем

Исходя из этого определим затраты, связанные с ЭВМ:

Накладные расходы составляют 120 % от заработной платы персонала, занятого эксплуатацией программы (разработчика), и вычисляются по формуле

; (7)

Теперь рассчитаем капитальные затраты на этапе проектирования К_п и получим: