1. Введение

Фитнес-индустрия является одним из наиболее динамично развивающихся сегментов рынка услуг. Традиционные методы управления клубом — бумажный документооборот, разрозненные электронные таблицы, отсутствие единого учёта посещений — снижают операционную эффективность и повышают вероятность ошибок персонала [1, с. 12]. Внедрение специализированной информационной системы (ИС) позволяет автоматизировать ключевые бизнес-процессы: регистрацию и идентификацию клиентов, управление абонементами, формирование расписания тренировок, сбор и анализ статистики [2, с. 18].

Корректное проектирование системы с применением стандартизированных нотаций моделирования обеспечивает прозрачность архитектурных решений, упрощает сопровождение и масштабирование продукта [3]. Целью настоящей работы является разработка комплекта проектной документации для ИС управления фитнес-клубом с использованием нотаций UML, IDEF0 и DFD.

2. Анализ существующих программных решений

Перед проектированием собственной системы проведён сравнительный анализ трёх коммерческих платформ: «Alex Fitness», «Prime» и «World Class». Критерии сравнения определены исходя из типичных требований к ИС подобного класса [1, с. 8]. Представим данные анализа в таблице 1.

Таблица 1

Сравнение публично доступного функционала клиентской части

Условные обозначения: «+» — реализовано, «–» — не реализовано.

Анализ публично доступной клиентской части рассмотренных платформ показал: все три системы предоставляют базовую информацию об услугах, однако ни одна не реализует личный кабинет клиента и не публикует открытой стоимости абонементов; онлайн-запись на тренировки доступна лишь у одной платформы из трёх. Перечисленные ограничения определили минимально необходимый функционал разрабатываемой ИС.

Дополнительно выявлен ряд функций, отсутствующих в публично доступных аналогах и востребованных с точки зрения автоматизации управления клубом: разграничение ролей в едином интерфейсе (Гость, Клиент, Тренер, Менеджер, Администратор), учёт посещаемости по персональному QR-коду, а также модуль аналитики и статистики для менеджера.

3. Постановка задачи

На основании проведённого анализа сформулированы функциональные требования к разрабатываемой ИС. Базовые требования, устраняющие недостатки существующих платформ:

– личный кабинет клиента с историей абонементов и расписанием тренировок;

– онлайн-запись на тренировки и управление абонементами;

– открытое отображение стоимости и условий абонементов;

– форма обратной связи для взаимодействия с менеджером клуба.

Дополнительные функции, расширяющие возможности системы относительно публичных аналогов:

– регистрация и авторизация с разграничением ролей: Гость, Клиент, Тренер, Менеджер, Администратор;

– автоматическая генерация персонального QR-кода клиента для учёта посещаемости;

– сбор и визуализация статистики по посещаемости и продажам абонементов.

4. Моделирование требований средствами UML

UML (Unified Modeling Language) — стандартизированный язык моделирования, применяемый для спецификации, визуализации и документирования программных систем [4, с. 98]. На начальном этапе проектирования разработана диаграмма вариантов использования (Use Case Diagram), отражающая взаимодействие акторов с функциями системы.

Выделены пять акторов: Гость, Клиент, Тренер, Менеджер и Администратор. Гость имеет доступ только к публичной информации и форме обратной связи. Клиент после авторизации получает возможность приобретать абонементы, скачивать QR-код и просматривать расписание. Тренер управляет расписанием тренировок и просматривает данные о прикреплённых клиентах. Менеджер отвечает за учёт посещений, обработку заявок и просмотр аналитики. Администратор осуществляет полное управление справочниками системы [5, с. 46].

Результаты моделирования представлены на рис. 1.

Рис. 1. Диаграмма вариантов использования ИС фитнес-клуба

Диаграмма вариантов использования позволила установить границы системы и однозначно распределить ответственность между ролями, что является необходимым условием для последующего функционального моделирования.

5. Функциональное моделирование в нотации IDEF0

IDEF0 (Integrated DEFinition language) — методология структурного анализа, основанная на графическом представлении функций системы в виде блоков с четырьмя типами стрелок: входы (I), выходы (O), управление (C) и механизмы (M) [6]. Контекстная IDEF0-диаграмма (рисунок 2) представляет всю систему как единый функциональный блок «Оказание услуг».

Контекстная диаграмма IDEF0 приведена на рис. 2.

Рис. 2. Контекстная диаграмма IDEF0 (уровень A-0)

Входными данными служат: данные клиентов, платежи, тарифные планы, информация об абонементах и обратная связь. Управляющими воздействиями выступают законы РФ, правила безопасности и должностные инструкции. Механизмами реализации являются персонал клуба. Выходами системы служат: удовлетворённость клиента, прибыль и расписание тренировок.

Диаграмма декомпозиции (рисунок 3) детализирует три функциональных блока: «Учёт клиентов» (блок 1), «Продажа абонементов» (блок 2) и «Составление графика тренировок» (блок 3). Блоки связаны внутренними потоками: список клиентов передаётся из блока 1 в блок 2; назначение тренерам — из блока 2 в блок 3 [7, с. 37].

Декомпозиция функционального блока представлена на рис. 3.

Рис. 3. Диаграмма декомпозиции IDEF0 (уровень A0)

6. Моделирование потоков данных средствами DFD

Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagram, DFD) применяются для описания логики обработки информации без привязки к конкретной технической реализации [7, с. 89]. Контекстная DFD-диаграмма (рисунок 4) фиксирует взаимодействие системы с пятью внешними сущностями: Клиент, Гость, Тренер, Менеджер, Администратор.

Взаимодействие системы с внешними сущностями показано на рис. 4.

Рис. 4. Контекстная диаграмма DFD (уровень 0)

Клиент передаёт данные о себе, запросы на покупку абонемента и обратную связь; получает данные о тренерском составе и расписании занятий. Администратор направляет в систему данные о залах, тренерах и абонементах. Менеджер получает сводную информацию о посещаемости и обратной связи.

Диаграмма декомпозиции (рисунок 5) детализирует 16 процессов, сгруппированных вокруг центрального хранилища «БД фитнес-клуба»: регистрация в системе, покупка абонемента, запрос обратной связи, получение информации о клубе, работа с расписанием и тренерским составом, учёт посещаемости [8, с. 54].

Детализация процессов системы представлена на рис. 5.

Рис. 5. Диаграмма декомпозиции DFD (уровень 1)

7. Инфологическая и даталогическая модели

Даталогическая модель реализована для СУБД MySQL и включает 12 таблиц (рисунок 6). Центральной является таблица users, содержащая поле uuid типа char(36) — UUID-идентификатор, используемый при QR-сканировании [9]. Таблица client_subscriptions реализует связь пользователей с типами абонементов и хранит параметры активного абонемента: даты действия, остаток визитов, статус. Связь M:N между тренировками и клиентами реализована через промежуточную таблицу training_user. Для аудита безопасности предусмотрены таблицы auth_logs и sessions.

Итоговая схема базы данных приведена на рис. 6.

Рис. 6. Даталогическая модель базы данных

8. Результаты и обсуждение

На основании разработанного комплекта проектной документации реализована веб-ориентированная ИС управления фитнес-клубом. Технологический стек включает: Laravel (серверная логика и ORM), MySQL (реляционная СУБД), HTML5/CSS3/JavaScript (клиентская часть) [10, с. 23]. Применение Laravel Eloquent ORM обеспечивает объектно-ориентированный доступ к данным и автоматическую защиту от SQL-инъекций.

Практическая апробация подтвердила корректность принятых проектных решений: реализованы все заявленные функции — пятиролевая модель доступа, генерация и сканирование QR-кодов, управление абонементами и расписанием, дашборд аналитики для менеджера. Совокупное использование трёх нотаций обеспечило полноту и непротиворечивость спецификации: UML зафиксировал требования на уровне пользователей, IDEF0 — функциональную архитектуру, DFD — информационные потоки [4, с. 98; 6; 7, с. 37].

Заключение

В статье представлен комплексный подход к проектированию информационной системы управления фитнес-клубом с применением нотаций UML, IDEF0 и DFD. Показано, что совместное использование трёх взаимодополняющих методологий позволяет обеспечить полноту проектной документации на всех уровнях абстракции — от требований пользователей до логики обработки данных. Разработанная система закрывает выявленные пробелы коммерческих аналогов: реализует разграничение ролей, учёт посещаемости по QR-коду и аналитический модуль. Дальнейшие направления развития включают интеграцию с платёжными системами и разработку мобильного приложения.

Литература:

1. Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: учебник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Финансы и статистика, 2006. — 544 с. — ISBN 5–279–02937–7.
2. Гвоздева Т. В., Баллод Б. А. Проектирование информационных систем: учеб. пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 2009. — 508 с. — ISBN 978–5–222–14901–7.
3. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207–2010. Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств. — М.: Стандартинформ, 2012. — 104 с.
4. Буч Г., Рамбо Д., Якобсон А. Язык UML. Руководство пользователя / пер. с англ. Н. Мухина. — 2-е изд. — М.: ДМК Пресс, 2017. — 496 с. — ISBN 978–5–97060–057–8.
5. Леффингуэлл Д., Уидриг Д. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход / пер. с англ. — М.: Вильямс, 2002. — 448 с. — ISBN 5–8459–0275–1.
6. IDEF0 Function Modeling Method. Federal Information Processing Standards Publication 183. — Gaithersburg: NIST, 1993. — 93 p. — URL: https://www.nist.gov/system/files/documents/2017/06/14/IDEFО.pdf.
7. Маклаков С. В. Моделирование бизнес-процессов с BPwin 4.0. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. — 224 с. — ISBN 5–86404–160–4.
8. Черемных С. В., Семёнов И. О., Ручкин В. С. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. — М.: Финансы и статистика, 2001. — 208 с. — ISBN 5–279–02248–8.
9. ГОСТ Р ИСО/МЭК 9075–1–2016. Информационные технологии. Языки баз данных. SQL. Часть 1. Основные положения и структура. — М.: Стандартинформ, 2017. — 68 с.
10. Отвелл Т. Laravel: разработка веб-приложений на PHP / пер. с англ. А. Киселёва. — СПб.: Питер, 2023. — 368 с. — ISBN 978–5–4461–1972–3.