Процесс разработки программного обеспечения с использованием ООП включает четыре этапа: анализ и  уточнение спецификаций, проектирование, реализация, модификация. Рассмотрим их подробнее.

        Анализ  и уточнение спецификаций. Цель этапа - максимально полное описание задачи. На этом этапе выполняют анализ предметной области задачи, объектную декомпозицию разрабатываемой системы и определяют важнейшие особенности поведения объектов (описание абстракций). По результатам анализа разрабатывают диаграмму объектов программного продукта, на которой показывают основные абстракции (объекты) предметной области и сообщения, передаваемые между ними. Все выявленные абстракции и отношения между ними описывают.

        Алгоритм функционирования программы заключается в следующем: после считывания введенных пользователем параметров, производится генерация момента появления заявки. Затем выполняется процедура, реализующая СМО, представляющая собой цикл с условием выхода по истечению времени функционирования СМО.

        Проектирование различают:

1. логическое проектирование, при  котором  принимаемые  решения практически не зависят от условий эксплуатации (операционной системы и используемого оборудования);
2. физическое проектирование, при котором приходится принимать во внимание указанные факторы.

        Логическое проектирование заключается в разработке структуры  классов: определяются поля для хранения составляющих состояния объектов и алгоритмы методов, реализующих аспекты поведения объектов. При этом используются специальные приемы разработки классов (наследование, композиция, наполнение, полиморфизм и т. д.). Результатом является иерархия или диаграмма классов, отражающая взаимосвязи классов, и описание структуры каждого класса.

        Физическое проектирование включает объединение реализаций классов  в модули, выбор схемы их подключения (статическая или динамическая компоновка), определение способов взаимодействия с оборудованием, с операционной системой и/или другим программным обеспечением (например, базами данных, сетевыми программами), обеспечение синхронизации процессов доя систем параллельной обработки и т. д.

        Реализация  программного комплекса. Это процесс поэтапной реализации и подключения классов к проекту.

        При этом начинают с  создания основной программы или  проекта будущего программного продукта. Затем реализуют и подключают классы так, чтобы создать грубый, но, по возможности, работающий прототип будущей системы. Например, таким прототипом может служить система, в которой реализован только интерфейс с пользователем (передача сообщений в отсутствующую пока часть системы не выполняется). Интерфейс тестируют и отлаживают. Полученный в результате работоспособный прототип продукта может быть, например, показан заказчику для уточнения требований.

        На следующих этапах к системе подключают классы, например, связанные с реализацией некоторого пункта меню. Полученный вариант системы также тестируют и отлаживают. Процесс продолжают до реализации всех возможностей системы. Использование поэтапной реализации существенно упрощает тестирование и отладку программного продукта.

        Если состояние  системы S=0, то генерируется время поступления  заявки в систему, время работы системы увеличивается на данное время, количество обслуженных заявок инкрементируется. Если S=1, то генерируется и время поступления заявки в систему, и время обслуживания заявки системой, время работы системы увеличивается на меньшее значение сгенерированных величин. Если же время обслуживания меньше, то S=0, количество обслуженных заявок инкрементируется, иначе S=1. Если S=2, то генерируется и время поступления заявки в систему, и время обслуживания заявки системой, время работы системы увеличивается на меньшее значение сгенерированных величин. Если же время обслуживания меньше, то S=1, количество обслуженных заявок инкрементируется, иначе S=2. В этом случае заявка получает отказ.

        Модификация. Это процесс добавления новых функциональных возможностей или изменение существующих свойств системы. Как правило, изменения затрагивают реализацию класса, оставляя без изменения его интерфейс, что при использовании ООП обычно обходится без особых неприятностей, так как процесс изменений затрагивает локальную область. Изменение интерфейса - также не очень сложная задача, но ее решение может повлечь за собой необходимость согласования процессов взаимодействия объектов, что потребует изменений в других классах программы. Однако сокращение количества параметров в интерфейсной части по сравнению с модульным программированием существенно облегчает и этот процесс.

        Простота модификации  позволяет сравнительно легко адаптировать программные системы к изменяющимся условиям эксплуатации, что увеличивает время жизни систем, на разработку которых затрачиваются огромные временные и материальные ресурсы,

        Существенным также  является то, что при использовании  ООП объект или группа объектов могут  разрабатываться отдельно, и, следовательно, их проектирование может находиться на различных этапах.     

         При решении поставленной  задачи была разработана программа с применением объектно-ориентированного подхода.

Выводы

        Таким образом, разработан алгоритм и программное средство исследования параметров разомкнутой  системы массового обслуживания с отказами в объектно-ориентированной среде Borland C++ Builder 6.  

 

3. Проверка  работоспособности  программы

3.1 Тестирование программы

        Наш программный  комплекс запускается с помощью файла СМО.exe. После запуска на экране появляется следующее окно (рис. 2):

Рис. 2. Внешний  вид окна при запуске программы

        Верху окна приложения мы наблюдаем поля с исходными данными, в которые мы вводим свои данные о количестве каналов, мест в очереди, времени поступления заявок и интенсивности поступления заявок.

        После ввода данных нажимаем кнопку «Выполнить». При этом мы получим результат в текстовом поле внизу окна приложения (рис. 3):

Рис. 3. Внешний вид окна после выполнения алгоритма

        На экран выводятся  промежуточные данные и основные параметры эффективности функционирования системы массового обслуживания:

• Вероятность отказа системы;
• Вероятность простоя системы;
• Среднее число заявок в очереди;
• Среднее количество занятых каналов;
• Среднее число заявок в системе;
• Среднее время ожидания заявки в очереди;
• Средняя продолжительность пребывания заявки в системе.

3.2 Разработка программной документации

3.2.1 Руководство оператора

        Данное программное  средство предназначено для исследования параметров функционирования разомкнутых  систем массового обслуживания с  отказами.

        Системные требования программы следующие:  

1. Процессор: Intel Pentium 133 MHz и выше;

2. Оперативная память: 64 Mb и более;

3.  Требуемый объем на жестком диске: 3 Mb;

4.  Монитор с разрешением VGA и выше.

5. Операционные системы: Windows 9x, Windows 2000, Windows ХР, Windows Vista;

        Для запуска приложения необходимо запустить файл СМО.exe. После запуска необходимо заполнить входные данные и нажать кнопку «Выполнить». После этого мы получим результат в текстовом окне.

3.2.2 Руководство программиста

        Программное средство предназначено для исследования параметров функционирования разомкнутых систем массового обслуживания с очередью.

        Системные требования программы следующие:  

1. Процессор: Intel Pentium 133 MHz и выше;

2. Оперативная память: 64 Mb и более;

3.  Объем на жестком диске: 3 Mb;

4.  Монитор с разрешением VGA и выше;

5. Операционные системы: Windows 9x,  Windows 2000, Windows ХР, Windows Vista.

        Для запуска приложения необходимо запустить файл СМО.exe. После запуска необходимо заполнить входные данные и нажать кнопку «Выполнить». После этого мы получим результат в текстовом окне.

        Данная программа  очень проста в эксплуатации, имеет наглядный интерфейс и интуитивно понятные действия. Программный код обладает пояснениями и комментариями.

Выводы

        В этой главе было успешно произведено тестирование нашей программы. Также были даны необходимые требования и рекомендации по программе для пользователей и операторов.

 

Заключение

        В ходе выполнения курсовой работы были рассмотрены основы функционирования систем массового обслуживания, выделены понятия разомкнутых систем и систем массового обслуживания с отказами. Значение этих систем достаточно велико, так как они применяются практически во всех видах современной жизнедеятельности человека, в том числе и в военном деле.

        Также были даны основные понятия методологии объектно-ориентированного программирования, показаны преимущества программирования на языке визуальной среды объектно-ориентированного программирования Borland C++ Builder.

        Использование объектно-ориентированного подхода для решения различных задач позволяет облегчить труд программиста и позволяет наглядно представить инструменты для пользователя.

        При этом было разработано приложение  с применением  объектно-ориентированного подхода по исследованию параметров функционирования разомкнутых систем массового обслуживания с отказами с простым и наглядным интерфейсом.

          Сложность современного  программного обеспечения требует  от разработчиков владения  наиболее  перспективными технологиями его  создания. Одной  из таких технологий на настоящий момент является объектно-ориентированное программирование.

 

Список литературы

1. Акоф Р., Сасиени М. Основы  исследования  операций. Пер. с  англ. М.: Мир, 1971.
2. Антони Синтес. Освой самостоятельно объектно-ориентированное программирование за 21 день = Sams Teach Yourself Object-Oriented Programming in 21 Days. — М.: «Вильямс», 2002.
3. Балашевич В.А., Андронов А.М. Экономико-математическое                                                                                                                                                                                                            моделирование  производственных  систем.: Учеб. Пособие для вузов.-            Мн.:  Унiверсiтэцкае, 1995.
4. Гаранин М.В., Журавлев В.И., Кунегин С.В.. Системы и сети передачи информации. - М.: Радио и связь, 2001.
5. Иан Грэхем Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика = Object-Oriented Methods: Principles & Practice. — 3-е изд. — М.: «Вильямс», 2004.
6. Павловская Т.А. Программирование на языке высокого уровня. С - Пб.: Питер, 2004. 
7. Экономико-математические  методы  и  модели ./ Уч. пос.  для  вузов Под  ред.  Кузнецова. Мн.:  БГЭУ, 1999.

 

Приложение 1. Блок-схема программы

 
 
Приложение 2. Листинг программы. 

#include <vcl.h>

#include <math.h>

#pragma hdrstop

#include "Unit1.h"