Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова
Yaroslavl branch Plekhanov Russian University of Economics
Ярославский филиал
Yaroslavl branch
Автоматизация решения экономической задачи с использованием языка программирования высокого уровня
Automation solutions of economic problems using high-level language
Воронцов И.И.
Vorontsov I.I.
Ярославль, Россия
Yaroslavl, Russia
Введение
На современном этапе развития общества процессы автоматизации проникли во многие сферы нашей жизни: мы идём в магазин, и нас обслуживают при помощи автоматизированных приложений, написанных на языках программирования высокого уровня.
В сфере экономики происходит то же самое. При современных условиях функционирования предприятия необходимо использовать программы, которые помогают подсчитать не только, сколько товара имеется на складах у предприятия в данный момент, но и сколько данного товара необходимо закупить в следующем месяце, при текущем уровне спроса на данную продукцию.
Цель моей работы состоит в том, чтобы разработать автоматизированное приложение, которое будет одним кликом мышки подсчитывать результат вычислений так называемой “Транспортной задачи”. Суть, которой состоит в нахождении оптимального плана перевозок грузов из пунктов отправления в пункты потребления, с минимальными затратами на перевозки.
Предметом исследования является автоматизированное решение, такой экономической задачи, как Транспортная. Полученный результат поможет руководителям предприятия определить оптимальное количество поставок товаров из складов x1,2,3 потребителям y1,2,3 при неизменном спросе на эти товары.
Глава 1. Теоретическая часть
1.1 Транспортная задача
Транспортная задача -- задача из раздела экономики, цель данной задачи состоит в нахождении оптимального плана перевозок грузов из пунктов отправления в пункты потребления, с минимальными затратами на перевозки.
Для стандартной транспортной задачи выделяют два типа задач: критерий стоимости (минимальные затраты на перевозку) или расстояний и критерий времени (затрачивается минимум времени на перевозку). Под названием транспортная задача, определяется широкий круг задач с единой математической моделью, данные задачи относятся к задачам линейного программирования и могут быть решены оптимальным методом. Специальный метод решения транспортной задачи позволяет значительно упростить её решение, так как транспортная задача разрабатывалась для минимизации стоимости перевозок. Юдин Д.Б., Гольштейн Е.Г. Задачи и методы линейного программирования: Задачи транспортного типа. Изд.3 2013. 184 с.
На рисунке 1 показан пример матрицы, по которому выполняются итерации с транспортной задачей.
Рисунок 1. Матрица для транспортной задачи
В данной матрице в 1-ом столбце написаны наименования так называемых “складов” ресурсов, в 1-ой строчке наименования потребителей.
В последнем столбце и последней строчке написаны запасы ресурсов складов и значения “запасов” потребления. Здесь показан метод северо-западного угла распределения ресурсов “складов” по потребителям, который заключается в том, что на каждом этапе максимально возможным числом заполняют левую верхнюю клетку оставшейся части таблицы. Заполнение таким образом, что полностью выносится груз из Ai или полностью удовлетворяется потребность Bj. В правых верхних углах каждой клетки расположены стоимости перевозок из склада Ai потребителю Bj.
1.2 Применения выбранной технологии, методов и средств проектирования
Для моделирования процесса автоматизации экономической задачи будут использоваться следующие CASE-средства: Ramus, ARIS. Кириллов К.В. Моделирование бизнес-процессов средствами ARIS / К. В. Кириллов // Молодой ученый. - 2014. - №6. -С. 160-166.
ARIS - это не только программа, а концепция моделирования бизнес-процессов. Концепция призвана связать теорию и практику бизнеса с информационными и коммуникационными технологиями. Основа концепции ARIS заключается в представлении бизнес-процессов в форме диаграмм. Существует ряд подходов к моделированию бизнес-процессов. Каждый подход характеризуется определенными моделями, которые могут в себя включать целый ряд объектов и множество соединений (отношений). Объекты, использующиеся в одной модели, могут появляться (применяться) в других моделях. Для обеспечения структуры, все модели разделены на пять категорий:
1. Функциональные модели - модели действия процессов. Включают в себя иерархию функций, бизнес-целей, прикладных систем.
2. Модели товаров и услуг, преобразуемых и получаемых в результате бизнес-деятельности компании.
3. Организационные модели - модели структуры организации. Включают в себя организационные звенья и человеческие ресурсы, представленные в иерархических организационных диаграммах.
4. Информационные модели - модели информации бизнеса. Включают в себя модели данных, структуры знаний и навыков, информационных носителей и баз данных.
5. Модели процессов - динамические модели, которые показывают поведение процессов и их зависимость от ресурсов, данных и функций окружения бизнеса. Включают в себя событийно-управляемые модели (еЕРС), модели окружения функции (FAD), модель добавленной стоимости (VAD). Первые четыре категории концентрируются на структуре организации, процессные модели концентрируются на поведении процессов во времени. Все пять категорий объединяются в так называемое «здание АРИС», которое помогает проиллюстрировать связи между статическими и динамически моделями.
Программное обеспечение «Ramus» предназначено для использования в проектах, в которых необходимо отображение бизнес-процессов предприятия. Ramus включает в себя концепции моделирования бизнес-процессов IDEF0 и DFD, а также множество дополнительных, призванных удовлетворить потребности команд разработчиков систем управления предприятиями. «Ramus» обладает гибкими возможностями построения отчетности по графическим моделям, позволяющие создавать отчеты в форме документов, регламентирующих функционирование предприятия.
1.3 Обзор языков программирования высокого уровня
Высокоуровневый язык программирования - язык программирования, целью которого является создание для программиста удобной среды для разработки и написания программ (кода). Главной особенностью таких языков является абстракция, то есть использование смысловых конструкций, в целом описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде очень длинны и сложны для понимания. Голицына О.Л., Попов И.И. Программирование на языках высокого уровня - Москва, 2013. - 496 с.
В наше время существует множество языков программирования высокого уровня. Вот лишь некоторые из них:
• ObjectTeams
• Basic
• Visual Basic
• Pascal
• Си
• С#
• С++
• Delphi
• Java
• JavaScript
В следующих параграфах мы выборочно рассмотрим самые популярные из них.
1.3.1 C++
C++ Бьёрн Страуструп. Дизайн и эволюция C++ The Design and Evolution of C++. - СПб: Питер, 2012. - 445 с. -- язык программирования общего назначения. Присутствует поддержка таких парадигм программирования как процедурное
программирование, объектно-ориентированное программирование (ООП), обобщённое программирование, обеспечивает модульность, раздельную компиляцию, обработку исключений, абстракцию данных, объявление типов (классов) объектов, виртуальные функции. Стандартная библиотека включает, в том числе, общеупотребительные контейнеры и алгоритмы. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником -- языком C, -- наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.
C++ часто используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения очень многогранна и включает в себя: создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений. На данный момент существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero (Borland) C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.
Программы на языке С++ в основном пишутся через приложение
Microsoft Visual Studio. Оно является платным, но можно отточить свои навыки программирования в пробной версии данной программы.
1.3.2 Visual Basic
Microsoft Visual Basic Брайан Сайлер, Джефф Споттс. Использование Visual Basic 6. Классическое издание = Special Edition Using Visual Basic 6. - М.: Вильямс, 2013. - 382 с. - язык программирования, а также объединённая среда разработки программного обеспечения, разрабатываемое корпорацией Microsoft. Язык Visual Basic унаследовал дух, стиль и отчасти синтаксис своего предка -- языка BASIC, у которого есть немало диалектов. В то же время Visual Basic совмещает в себе процедуры и элементы объектно-ориентированных и компонентно-ориентированных языков программирования. Интегрированная среда разработки VB включает в себя инструменты для визуального проектирования пользовательского интерфейса, редактор кода с возможностью IntelliSense и подсветкой синтаксиса, а также инструменты для отладки приложений.
Visual Basic является хорошим средством быстрой разработки (RAD) приложений баз данных для операционных систем семейства Microsoft Windows. Множество готовых компонентов, поставляемых вместе со средой, призваны помочь программисту сразу же начать разрабатывать бизнес-логику приложения, не отвлекая его внимание на написание кода запуска программы, подписки на события и других механизмов, которые Visual Basic реализует автоматически.
Первое признание серьёзными разработчиками Visual Basic получил после выхода третьей версии. Окончательное признание как полноценного средства программирования для Windows - при выходе пятой версии.
Версия VB6, входящая в состав Microsoft Visual Studio 6.0, стала понастоящему зрелым и функционально богатым продуктом.
Программой для компиляции команд данного языка является Microsoft Office Excel. В Excel есть встроенный пакет Microsoft Visual Basic, который можно использовать для написания программ. Поэтому можно сказать, что преимуществом данного языка является бесплатное ПО для перевода команд в машинный код.
1.3.3 Delphi
Delphi А.Н. Вальвачев, К.А. Сурков, Д.А. Сурков, Ю.М. Четырько. Программирование на языке Delphi. Учебное пособие. - 2013 - императивный, структурированный, объектно ориентированный язык программирования со строгой статической типизацией переменных. Основная сфера использования - написание прикладного программного обеспечения.
Компилятор, интегрированный в Delphi, обеспечивает высокую эффективность, необходимую для построения приложений в архитектуре «клиент-сервер». Он предлагает легкость разработки и быстрое время проверки готового программного блока, характерного для языков четвертого поколения. Помимо этого, язык программирования Delphi обеспечивает скоростную разработку без обязательной необходимости написания вставок для Си или ручного написания кода (хотя это возможно).
В процессе построения приложения разработчик делает выбор из палитры компонент готовые компоненты как художник, делающий крупные мазки кистью. Еще до запуска программы он видит результаты работы программы после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде. В этом смысле программирования в Delphi почти ничем не отличается от программирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется во много раз быстрее, чем то же самое, сделанное при помощи интерпретатора.
1.4 Обоснование выбора языка программирования высокого уровня для автоматизации экономической задачи
Мой выбор пал именно на этот язык программирования потому что, в отличие от предыдущих языков, Delphi является комбинацией нескольких важнейших технологий, которые помогут мне в написании программы для автоматизации экономической задачи:
• объектно-ориентированная модель компонент
• высокопроизводительный компилятор в машинный код
• визуальное (а, следственно, и скоростное) построение приложений из программных прототипов
Также у этого языка достаточно простой и понятный синтаксис команд и очень функциональная графическая оболочка, которая поможет мне создать удобный интерфейс для бухгалтера нашего предприятия.
Программы для компиляции команд данного языка является платными. Для написания своего приложения я использовал пробную версию данного языка, которая отличается от платной только ограниченным сроком эксплуатации.
автоматизированный приложение транспортный поставка товар
Глава 2. Практическая часть
2.1 Характеристика ООО “Soylent”
Специализация предприятия - оптовая и розничная торговля сухими смесями под названием “Soylent” Официальный сайт компании Soylent. Предприятие появилось на рынке пищевых продуктов в этом году и имеет 4 основных потребителя: “Качок”,
“Weider-спорт”, “Bodybuilding shop”, “Vita shop”. Данное предприятие поставляет на рынок 3 основных вида сухих смесей: “Soylent Strawberry”, “Soylent Chocolate”, “Soylent Vanilla”. Каждая из этих смесей хранится на отдельном складе. Предприятие самостоятельно занимается производством этих смесей. Директор предприятия: Бобровский Игорь Игоревич, нуждается в автоматизации расчетов по выбору оптимального плана поставок основным потребителям, сухих смесей собственного производства. В подчинении у руководителя находятся 4 заместителя: экономической службы, административно-хозяйственной службы, коммерческой службы, технической службы (см. Приложение “Организационная схема предприятия Soylent”).