Inovace a rozšíření dotazníkového systému primární prevence

Mendelova univerzita v Brně Provozně ekonomická fakulta

Inovace a rozšíření dotazníkového systému primární prevence Bakalářská práce

Vedoucí práce: Ing. Ondřej Popelka, Ph.D.

Oldřich Faldík

Brno 2012

Děkuji vedoucímu bakalářské práce Ing. Ondřeji Popelkovi, Ph.D. za vedení mé práce, za cenné rady a připomínky a za trpělivost a čas, který mi věnoval při řešení dané problematiky. Dále děkuji Ing. Michaelu Štenclovi, Ph.D. za zprostředkování tématu a za podnětné připomínky a rady.

Prohlašuji, že svoji bakalářskou práci jsem vypracoval samostatně pouze s použitím pramenů uvedených v seznamu citované literatury. V Brně dne 14. května 2012

__________________

Abstract Faldík, O. Innovation and extension of a questionnaire system of primary prevention. Bachelor thesis. Brno: MENDELU, 2012. The bachelor thesis deals with upgrading and extension of a specialized questionnaire for the organization Prevence.net. The thesis analyses the current state of services offered by providers of web questionnaire systems. A solution to the issue according to specific requirements of the client is presented in the theoretical section. This solution includes two main parts: collecting the questionnaire data and generating charts based on the collected data. The practical section implements the solution proposed in the theoretical section. The questionnaire system is put into practice in the PHP language using Nette framework. Chart rendering is implemented in the Highcharts framework. The PostgreSQL database server has been selected as data storage. Keywords Questionnaire system, Nette, Highcharts, PHP, Javascript, PostgreSQL.

Abstrakt Faldík, O. Inovace a rozšíření dotazníkového systému primární prevence. Bakalářská práce. Brno: MENDELU v Brně, 2012. Práce pojednává o inovaci a rozšíření specializovaného dotazníkového systému pro organizaci Prevence.net. Práce analyzuje současný stav nabízených služeb poskytovatelů webových dotazníkových systémů. V teoretické části předkládá vlastní řešení, založené na speciálních požadavcích zadavatele. Toto řešení zahrnuje dvě podstatné části, a to sběr dotazníkových dat a generování grafů na základě nashromážděných dat. Praktická část implementuje řešení navržené v teoretické části. Dotazníkový systém je realizován v jazyce PHP s využitím frameworku Nette. Vykreslování grafů je implementováno ve frameworku Highcharts. Jako úložiště dat byl zvolen databázový server PostgreSQL. Klíčová slova Dotazníkový systém, Nette, Highcharts, PHP, Javascript, PostgreSQL.

Obsah

6

Obsah 1

2

Úvod a cíl práce 1.1

Úvod .......................................................................................................... 9

1.2

Cíl práce .................................................................................................... 9

1.3

Popis používání systému .......................................................................... 9

Současný stav

Funkční požadavky na dotazníkový systém .................................... 12

2.1.2

Nefunkční požadavky na dotazníkový systém ................................. 12

2.2

Existující dotazníkové systémy ................................................................ 12

2.3

Online dotazníkové systémy .................................................................... 12

2.3.1

Survey Monkey................................................................................. 13

2.3.2

Survey Gizmo ................................................................................... 14

2.3.3

Easyresearch.biz .............................................................................. 16

2.3.4

Likeex ............................................................................................... 17

Hodnocení stávajících online dotazníkových systémů ...........................18

Vlastní řešení

19

3.1

Návrh struktury databáze ........................................................................ 19

3.2

Návrh uživatelského rozhraní aplikace ................................................... 21

3.2.1

Administrativní rozhraní ................................................................. 21

3.2.2

Uživatelské rozhraní ....................................................................... 23

3.3 4

10

2.1.1

2.4 3

9

Statistické charakteristiky ...................................................................... 24

Implementace

26

4.1

Informace o klientovi .............................................................................. 28

4.2

Autorizace a autentizace ......................................................................... 28

4.3

Postup pro přidání nové otázky .............................................................. 29

4.4

Generování grafů .................................................................................... 29

4.5

Zobrazení dotazníku ............................................................................... 34

4.6

Statistické charakteristiky ...................................................................... 35

Obsah

7

5

Závěr

39

6

Literatura

40

A

Původní dotazník

44

B

Diagramy tříd

45

8

Úvod a cíl práce

9

1 Úvod a cíl práce 1.1

Úvod

Myšlenka zapojení informačních technologií do prevence sociálních patologií vyvstala na konci 90. let dvacátého století. Cílem bylo zefektivnit, zpřesnit a zkrátit dobu vyhodnocování vyplněných dotazníků. Z toho důvodu byl v r. 2006 vyvinut dotazníkový systém pro organizaci Prevence.net, zabývající se primární prevencí sociálních patologií. Projekt Prevence.net nabízí služby, jako jsou analýzy a studie monitoringu na základních a středních školách pro evidenci a zpracování informací o těchto jevech. K tomu využívá dotazníkový systém pro sběr a vyhodnocování dotazníků, který tuto činnost automatizuje. Dotazníkový systém shromažďuje velké množství dat, z nichž potom na základě statistické analýzy generuje grafy. V systému pro elektronické zpracování dotazníkových dat nebyly od doby jeho vzniku prováděny žádné změny ani aktualizace, takže je zastaralý. V posledních letech se několik vývojových pracovníků pokoušelo přepracovat systém s ohledem na nejnovější postupy a technologie, avšak neúspěšně.

1.2 Cíl práce Stávající systém od svého vytvoření funguje bez jakékoliv údržby a vývoje, takže je zastaralý. Proto musí být přinejmenším z hlediska bezpečnosti a funkčnosti převeden na nové technologie (PHP verze 5.3). Zadavatel si také přeje větší možnosti nastavení v oblasti grafů, například více typů grafu (sloupcový, výsečový) a případnou úpravu jejich vzhledu, což nelze se stávající strukturou databáze realizovat. Proto cílem této práce je zjistit možnosti inovace stávajícího dotazníkového systému projektu Prevence.net. Dále je práce zaměřena na rozšíření tohoto dotazníkového systému o statistické a analytické funkce za použití nejnovějších webových technologií. Na to navazuje výběr vhodného způsobu inovace a implementace inovovaného systému.

1.3 Popis používání systému Sběr dat probíhá tak, že pověřená osoba navštíví nějakou třídu a požádá studenty o vyplnění dotazníku vytištěného na papíře. Tato osoba buď předá vyplněné dotazníky jiné osobě, která je zadá do systému, nebo je tam zadá sama – dotazníky budou převedeny do elektronické formy. Systém umožňuje exportovat vložená data a generovat z nich sloupcové grafy pro každou otázku. Tyto výstupy pak slouží jako podklad pro odborného pracovníka, který sepíše zprávu a výsledky prezentuje klientovi – škole. Z toho jasně vyplývá, že nejde o klasický dotazníkový systém. Do styku se systémem přichází jen omezený počet osob, které jsou pověřené organizací Prevence.net jeho užíváním a spravováním.

Současný stav

10

2 Současný stav Sběr dat probíhá tak, že osoba pověřená společností Prevence.net rozdá na žádost klienta – školy – v jejích třídách studentům vytištěný dotazník. Po vyplnění dotazníku zadá pověřená osoba tento dotazník do dotazníkového systému. Dotazníkový systém podporuje tři typy uživatelů: 1) nepřihlášený uživatel má pouze právo zobrazit přihlašovací stránku. 2) přihlášený uživatel systému – nejčastěji osoba pověřená, která dotazník do systému zadává, má pouze právo vložit dotazník do systému, a to na základě identifikačního čísla klienta. 3) administrátor může nejenom dotazníky vkládat, ale i vytvářet nové klienty a třídy. Může i exportovat vyplněné dotazníky z databáze do formátu CSV nebo XLS. Může také generovat sloupcové grafy pro každou otázku zvlášť. Tento dotazníkový systém je ale v mnoha ohledech zastaralý, nepřehledný, má nevhodné zarovnání textu a objektů a rozlišení jednotlivých otázek vyplňovaného dotazníku je nedostatečné. Statistické vyhodnocení a grafické vyjádření také není dostačující – je nutné rozšířit možnosti statistických analýz a grafického vyjádření. Celý systém je napsán v zastaralé verzi PHP 5.1.0. Ke generování grafů se využívá také zastaralá verze JPgraph 1.6.2. Rozvržení databáze (viz obr. 1) také není vyhovující. Názvy tabulek a atributů jsou psány s diakritikou, což může způsobit problémy s kódováním. Největším problémem je to, že odpovědi na dotazníky jsou uchovávány ve dvou tabulkách (part_a; part_b), ve kterých jednotlivé názvy atributů jsou stejné jako zadání jednotlivých odpovědí. V databázi nejsou také nikde uchovávána zadání otázek, ke kterým patří odpovědi z tabulek part_a a part_b. Tento přístup komplikuje generování grafů a má za následek vytváření duplicitních informací. Např. ve skriptu, který zajišťuje zobrazení dotazníku v dotazníkovém systému, jsou zadání otázek a odpovědí znovu napsána.

Současný stav

obr. 1

Původní schéma databáze

11

Současný stav

2.1.1

12

Funkční požadavky na dotazníkový systém

Provozovatel projektu Prevence.net má na dotazníkový systém tyto funkční požadavky:  zajištění základní kontroly odevzdaných dotazníků  export nashromážděných dat  možnost generování grafů  zajištění základní statistické analýzy  schopnost rozlišení uživatelů systému – zda jde o běžného uživatele, který jen zadává informace do systému nebo administrátora, který může generovat grafy a upravovat informace o klientech  možnost spravovat data o klientech – přidání nových klientů do systému, zobrazení informací o klientech – funkce administrátora  možnost generovat grafy – patří do kompetencí administrátora 2.1.2

Nefunkční požadavky na dotazníkový systém

 počet možných odpovědí na dotazníky (minimálně 200/měsíc)  bezpečné uložení dat – bez ukládání na cizích serverech  bezpečnost přenášených dat – podpora šifrování  technická podpora

2.2 Existující dotazníkové systémy Existující dotazníkové systémy lze rozdělit do dvou kategorií offline a online. Offline (aplikační) dotazníkové systémy nebyly zkoumány z toho důvodu, že jsou obtížně přizpůsobitelné a jsou pochopeny funkčně jinak, než jaké jsou požadavky zadavatele. Jde například o přístup uživatelů k dotazníkovému systému, který je omezen tím, jaký typ operačního sytému příslušný uživatel má. Navíc by jejich integrace do stránek projektu byla velmi složitá, jsou závislé na platformě. Zadavatel vyžaduje takovou mobilitu aplikace, aby uživatel aplikace měl přístup odkudkoliv bez nutnosti instalovat další programové vybavení. To však tyto dotazníkové systémy nesplňují.

2.3 Online dotazníkové systémy V této kapitole bude posuzováno několik variant a rozšíření nebo nahrazení stávajícího dotazníkového systému online verzí, a to s ohledem na funkčnost, implementovatelnost a náklady. U každého řešení pak budou zhodnoceny jeho pozitivní a negativní stránky ve vztahu k projektu. Na závěr pak bude provedeno celkové zhodnocení a výběr nejlepšího řešení v závislosti na projektu Prevence.net.

Současný stav

2.3.1

13

Survey Monkey

Tento dotazníkový systém je nabízen ve čtyřech verzích. První verze Basic je zdarma, disponuje však několika omezeními. Například do každého dotazníku lze dát jen deset otázek a na každý dotazník může odpovědět celkem sto respondentů. Mezi výhody této a dalších verzí (Select, Gold, Platinum) patří možnost poslání dotazníku pomocí odkazu, mailu, Twitteru a Facebooku. Dotazník ve formě Basic obsahuje také patnáct druhů odpovědí, třicet jedna dotazníkových šablon a full-time technickou podporu. Možná nevýhoda tohoto a dalších produktů je, že dotazníky se uchovávají na serveru poskytovatele. Vyšší verze Select, která stojí 25 €, obsahuje oproti verzi Basic neomezený počet otázek, na jeden dotazník může odpovědět tisíc respondentů za měsíc a každý další respondent navíc stojí 0,10 €. Dále obsahuje funkce Page logic – umožňuje automaticky přecházet na zvolenou otázku dotazníku a Question logic – možnost pokládat otázky na základě předchozích odpovědí, vytvářet si svoje vlastní vizuální podoby dotazníků, vytvářet značkové dotazníky s logem. Placené verze také obsahují šifrování. [[1], [5]]

Současný stav Tab. 1

14

Technické parametry Survey Monkey

Vlastnost Počet otázek na průzkum Počet odpovědí na průzkum Jazyková podpora

Basic

Select

Gold

Platinum

10

neomezeně

neomezeně

neomezeně

100

1000/měsíc

neomezeně

neomezeně

všechny jazyky

žádné

všechny jazyky témata vzhledu a vlastní logo SSL

všechny jazyky témata vzhledu a vlastní logo SSL

všechny jazyky témata vzhledu a vlastní logo SSL

ano

ano

ano

ano

ne

PDF

PDF

PDF

ano

ano

ano

ano

Facebook , Twitter

Facebook, Twitter

Facebook, Twitter

Facebook, Twitter

ano

ano

ano

ano

24x7, odpověď na email do dvou hodin 25€/měsíc

24x7, odpověď na email do dvou hodin 300€/rok

24x7, odpověď na email do dvou hodin 800€/rok

Přizpůsobení vzhledu dotazníku Šifrování Přímý odkaz na dotazník Export do formátů Integrace průzkumu do vlastních stránek Sdílení dotazníku na sociálních sítích Kontrola správnosti dotazníků

žádné

Podpora Cena 2.3.2

Zdroj: [1]

24x7 zdarma Survey Gizmo

Je to částečně komerční dotazníkový systém, který je poskytován v několika verzích. První verze Free je zcela zdarma a obsahuje jen základní statistické a programové funkce. Například u verze Free je jen jeden účet, prostřednictvím kterého lze přistupovat k systému. Mezi výhody oproti jiným programovým alternativám, které jsou zdarma, patří: neomezený počet průzkumů a hlasování, upgrade a downgrade kdykoliv a z jakékoli verze podle přání zákazníka, dvě stě možných odpovědí na dotazníky za měsíc, velké množství šablon a přizpůsobitelných možností dotazníkového systému, záruka uchování dat až do zrušení účtu, možnost vytvářet přímé odkazy na dotazník – jak s vlastní doménou, tak i tzv. zkrácené odkazy. Dotazník lze také exportovat do CSV formátu. Verze Personal, Pro, Enterprise, Dedicated umožňují u textových odpovědí kontrolu zadaného řetězce pomocí regulárních výrazů. [[2], [5]]

Současný stav Tab. 2

Technické parametry Survey Gizmo

Vlastnost Počet otázek na průzkum Počet odpovědí na průzkumy (všechny) Jazyková podpora Přizpůsobe ní vzhledu dotazníku Šifrování Přímý odkaz na dotazník Export do formátů Integrace průzkumu do vlastních stránek Sdílení dotazníku na sociálních sítích Kontrola správnosti dotazníků Podpora Cena

15 Zdroj: [2]

Free neomeze n

Personal neomezen

Pro neomezen

Enterprise neomezen

Dedicated neomezen

250

1000

5000

50000

1000000

všechny jazyky témata vzhledu a jejich úprava žádné ne

všechny jazyky témata vzhledu a jejich úprava žádné ne

všechny jazyky témata vzhledu a jejich úprava SSL ano

všechny jazyky témata vzhledu a jejich úprava SSL ano

všechny jazyky témata vzhledu a jejich úprava SSL ano

CSV

CSV

CSV, PDF

ano

ano

ano

CSV, PDF, SPSS ano

CSV, PDF, SPSS ano

Twitter, Facebook

Twitter, Facebook

Twitter, Facebook

Twitter, Facebook

Twitter, Facebook

žádné

regulární výrazy

regulární výrazy

regulární výrazy

regulární výrazy

online, email – omezen, zdarma

online, email

online, email

19$/měsíc

49$/měsíc

online, email, telefon 159$/měsíc

online, email, telefon 7888$/rok

Současný stav

2.3.3

16

Easyresearch.biz

Je to plně komerční systém, lokalizovaný do českého jazyka. Systém disponuje intuitivním uživatelským rozhraním, jehož vzhled ale bohužel nepůsobí nejlépe. Kromě základních funkcí disponuje dotazníkový systém také funkcí pro generování grafů: sloupcových, výsečových, dvojrozměrných a trojrozměrných; výsledné grafy lze také upravovat. Za další příplatky lze využít služby vytvoření dotazníku – použít už předem připravený dotazník, šíření dotazníku. Samotné zadání dotazníku lze pak vyexportovat do souboru PDF. Ve výsledcích lze pomocí grafického znázornění vidět u každé otázky četnost jednotlivých odpovědí. Výsledky lze třídit a filtrovat. Výsledky lze také exportovat do mnoha formátů, například XLS, DOC, PDF a CSV. Systém samotný nedisponuje žádnou další statistickou funkcí, ale tento problém se dá částečně vyřešit, například exportem do XLS. Systém je nabízen ve dvou verzích, jejichž funkčnost je téměř identická, a to demo a placené verze. Demo verze není funkčně omezena, slouží však pouze k seznámení se s placenou verzí, protože průzkumy a všechna nastavení, která zde byla vytvořena, jsou vždy následující den vymazány. Placená verze zahrnuje dvě podverze: Easy a One-shot. Verze Easy platí 12 měsíců a umožňuje spustit libovolný počet průzkumů. Konkrétní cena této verze je odstupňovaná podle celkového počtu odpovědí na všechny dotazníky za dobu platnosti licence na danou verzi. Další verze One-shot je zaměřena pouze na jednorázovou dotazníkovou akci. Licence na tuto verzi platí po dobu jednoho měsíce a umožňuje spustit pouze jeden průzkum. Počet možných odpovědí je odstupňovaný stejně jako u verze Easy. [[3], [5]]

Současný stav Tab. 3

17

Technické parametry Easyresearch.biz

Zdroj: [3]

Vlastnost Počet otázek na průzkum Počet odpovědí na průzkumy (všechny) Jazyková podpora Přizpůsobení vzhledu dotazníku

Demo neomezen 1000000

Placená verze neomezen neomezen

čeština ne

Šifrování Přímý odkaz na dotazník Export do formátů Integrace průzkumu do vlastních stránek Sdílení dotazníku na sociálních sítích Kontrola správnosti dotazníků Podpora Cena

SSL ano PDF, CSV, XLS, DOC ne

čeština témata dotazníků, vlastní logo, obraz i zvuk SSL ano PDF, CSV, XLS, DOC ne

ne

ne

ano

ano

online zdarma

online, email, telefon Od 9900 Kč/měsíc

2.3.4

Likeex

Tento dotazníkový systém, který ve verzi Free je zcela zdarma, je plně lokalizován do českého jazyka. Software je vyvíjen českou firmou. Tato verze Free disponuje jen velice omezenými funkcemi. Například lze udělat pouze jeden výzkum za měsíc, výzkum může mít jen pět otázek za měsíc, počet respondentů za měsíc je deset a délka trvání dotazování je jeden měsíc. Mezi výhody této verze patří: výzkum je umístěn na veřejné adrese – není potřeba se přihlásit do systému, když je třeba vyplnit dotazník, nasbíraná data lze exportovat do XML, je zabezpečený přístup do systému a zabezpečený přístup při vyplňování dotazníků. Placené verze umožňují i základní statistické zpracování dat, které je podpořeno grafickým zobrazením statistických ukazatelů. Bezpečnost je zajištěna u verzí BusinessTeam a Corporate pomocí uživatelských hesel a filtrování IP adres. [[4], [5]]

Současný stav Tab. 4

18

Technické parametry Likeex

Zdroj: [4]

Vlastnost Počet otázek na průzkum Počet odpovědí na průzkumy (všechny) Jazyková podpora Přizpůsobení vzhledu dotazníku

Demo neomezen 1000000

Placená verze neomezen neomezen

čeština ne

Šifrování Přímý odkaz na dotazník Export do formátů Integrace průzkumu do vlastních stránek Sdílení dotazníku na sociálních sítích Kontrola správnosti dotazníků Podpora Cena

SSL ano PDF, CSV, XLS, DOC ne

čeština témata dotazníků, vlastní logo, obraz i zvuk SSL ano PDF, CSV, XLS, DOC ne

ne

ne

ano

ano

online zdarma

online, email, telefon Od 9900 Kč/měsíc

2.4 Hodnocení stávajících online dotazníkových systémů Při srovnání všech online dotazníkových systémů v této práci bylo zjištěno, že v kategorii dotazníkových systémů zdarma by byla nejlepší volba dotazníkový systém Survey Gizmo, jehož vlastnosti se nejvíce přibližují požadavkům reálného nasazení, tj. hlavně tím, že počet průzkumů je neomezený a počet vyplněných dotazníků za měsíc je mezi konkurenčními produkty v nekomerční sféře největší. V kategorii komerčních online dotazníkových systémů zvítězil produkt Easyresearch.biz, jehož parametry umožňují nastavit licenci přesně podle potřeb zákazníka – zvláště odstupňování ceny podle celkového množství odpovědí. Další výhoda je, že produkt je vyvíjen českou firmou, která zná český trh a jeho požadavky na průzkum. Také technická podpora je v češtině. Důkazem kvality produktu jsou také reference společností, jako např. Seznam.cz, UPC a Nestle. Bohužel u obou těchto dotazníkových systémů se všechny nasbírané dotazníky ukládají ať už přechodně nebo trvale na serveru poskytovatele dotazníkové služby. Shromažďovaná data projektu Prevence.net jsou natolik citlivá, že toto bezpečnostní riziko je zásadní překážkou ve využití uvedených online dotazníkových systémů.

Vlastní řešení

19

3 Vlastní řešení Na základě výsledků rešerše alternativních dotazníkových systémů bylo rozhodnuto, že požadavky klienta jsou natolik specifické, že nejlepší postup bude vytvořit aplikaci na míru, která bude ve všech ohledech vyhovovat požadavkům klienta na systém.

3.1 Návrh struktury databáze Navržená databáze pro projekt Prevence.net se skládá z relací Kraj, Okres a Mesto. Relace Klient uchovává informace o klientech-školách, které patří pod města. K jednotlivým klientům se vážou školní třídy. Informace o nich jsou uchovávány v relaci Trida. Každá třída pak může mít libovolný počet dotazníků, které jsou uchovávány v tabulce Dotaznik. K dotazníku je přiřazen vždy uživatel, který je momentálně přihlášen do systému a vkládá dotazník. Relace Uzivatel uchovává jméno, heslo a uživatelskou skupinu. Skupina je reprezentována číslicemi 0, 1 a 2 (nepřihlášený uživatel, běžný uživatel a administrátor). Zadání jednotlivých otázek dotazníku jsou uchovávána v relaci Otazka. Texty odpovědí pro každou otázku jsou uchovávány v relaci Odpovedi. V poslední relaci Hod_odpovedi se uchovává identifikační číslo odpovědi vybrané respondentem, identifikační číslo daného dotazníku a hodnota, kterou představuje buď číselná odpověď (věk, škála) nebo textová odpověď. Podrobné schéma databáze lze vidět na obrázku níže (viz obr. 2).

Vlastní řešení

obr. 2

Nové schéma databáze

20

Vlastní řešení

21

3.2 Návrh uživatelského rozhraní aplikace Aplikace vychází z velké části z původního návrhu, který se ukázal jako funkční. Tento návrh byl optimalizován pro specifický provoz aplikace. Hlavně je kladen důraz na to, aby v některých případech počet kroků k dosažení cíle byl co nejmenší. Např. u vyplňování dotazníků v uživatelském rozhraní je vyžadováno jen identifikační číslo klienta. Dotazníkový systém je navržen tak, že při otevření hlavní stránky bude vyžadováno přihlášení uživatele. (viz obr. 3) Podle toho, jaký uživatel se přihlásí (dva typy: uživatel a administrátor), provede se přesměrování do různých částí aplikace. Existují dva typy rozhraní – administrativní rozhraní a uživatelské rozhraní.

obr. 3

Přihlašovací obrazovka

3.2.1

Administrativní rozhraní

Uživatel přihlášený do administrativního rozhraní (viz obr. 4) má možnost vkládat dotazníky, generovat grafy, exportovat vyplněné dotazníky, vypsat informace o krajích, okresech, městech, klientech, třídách, otázkách a odpovědích, upravovat tyto informace a odhlásit se. Při volbě vložení dotazníku se nejdříve musí vybrat kraj, okres a město, ve kterém se nachází klient a jeho třída. U zadávání dotazníků dochází často k tomu, že se osoba, která zadává dotazníky, potřebuje přepnout pod jinou třídu proto, že chce zadat dotazník pro jinou třídu stejného klienta. Tato volba je explicitně nabídnuta v levém hlavním menu administrativního rozhraní.

Vlastní řešení

22

Zadávaný dotazník je zobrazen celý najednou, aby se ušetřilo co nejvíce akcí ze strany uživatele (např. kliknutí). Také je pro zadavatele dotazníku lepší, když se zobrazený elektronický dotazník co nejvíce podobá dotazníku vytištěnému na papíře, ze kterého odpovědi opisuje. U volby Grafy je napřed uživatel požádán, aby si zvolil, zda chce grafy generovat pro jednotlivé třídy, podle okresu (grafy pro každé město tohoto okresu), podle kraje (grafy pro každý zvolený kraj) a podle jednotlivých krajů (grafy pro všechny kraje). Následná nabídka umožňuje zvolit otázky, které uživatel chce zobrazit jako graf a zvolit klienta, okres a kraj v závislosti na předchozí nabídce. U možnosti generování grafů pro jednotlivé kraje obsahuje následná nabídka jen výběr požadovaných otázek, protože graf je generován pro všechny kraje. Volba Export vyžaduje před exportováním vyplněných dotazníků výběr města, klienta a třídy. Tato volba umožňuje stáhnout export už vyplněných dotazníků pro vybranou třídu jako soubor ve formátu XLSX (Microsoft Excel). Volba Úpravy v administrativním rozhraní umožňuje zobrazovat a upravovat (měnit, přidávat, mazat) záznamy v tabulkách Kraj, Okres, Mesto, Klient, Trida a provádět změny (pouze úpravu zadání) v záznamech tabulky Otazka a Odpoved. Protože dotazník je komplikovaný (viz kapitola 3.1) a téměř se nemění, je editace dotazníku řešena tak, že při editaci znění otázky nebo odpovědi na stránkách projektu uživatel typu Administrátor pouze vstoupí do sekce Úpravy, a tam úpravu provede. V tomto rozhraní lze měnit pouze znění otázky, nikoliv její formát nebo jejich počet. V případě přidávání nebo mazání otázek se musí přidat do šablony aplikace zadání otázky (viz kap. 4.3).

Vlastní řešení

obr. 4

Administrativní rozhraní

3.2.2

Uživatelské rozhraní

23

Po přihlášení má uživatel možnosti (viz obr. 5) zadávání dotazníku a odhlášení. Při volbě zadávání dotazníku je před zadáváním samotného dotazníku dotázán na identifikační číslo klienta. Tak jako v administrativním rozhraní má uživatel možnost změnit třídu, aniž by musel znovu vybírat identifikační číslo klienta.

Vlastní řešení

obr. 5

24

Uživatelské rozhraní

3.3 Statistické charakteristiky Zadavatel požaduje využití standardních statistických charakteristik pro hodnoty číselných odpovědí, jako je průměr, modus, medián, variační rozpětí a odchylka. Ze statistických charakteristik pro textové odpovědi byl požadován modus. Na základě jednotlivých druhů (viz obr. 9) odpovědí byly odpovědi rozděleny do tří kategorií, a to odpovědi zabývající se věkem, odpovědi, ve kterých je škála 1-5 a textové odpovědi. Podle požadavků zadavatele a po jejich zvážení na základě publikace [7] byly zvoleny příslušné charakteristiky. Pro otázky zabývající se věkem byly zvoleny tyto charakteristiky polohy (podávají představu o celém sledovaném statistickém souboru ve formě jedné nebo více statistických charakteristik): aritmetický průměr, geometrický průměr, medián, modus. Jako charakteristiky variability (charakterizují míru rozptýlení hodnot znaku okolo střední hodnoty) u otázek zabývajících se věkem byly použity tyto charakteristiky: minimální hodnota, maximální hodnota, variační rozpětí, rozptyl, výběrový rozptyl. U odpovědí, ve kterých je škála 1-5, byly použity tyto charakteristiky polohy: aritmetický průměr, geometrický průměr, medián, modus. Jako

Vlastní řešení

25

charakteristiky variability u otázek byly použity tyto charakteristiky: minimální hodnota, maximální hodnota, rozptyl, výběrový rozptyl. Pro odpovědi textového charakteru byla vybrána jen jedna charakteristika polohy, a to modus. U těchto odpovědí se dá vyhodnocovat pouze to, zda byly odpovězeny nebo ne. Pro všechny typy otázek pak byla zvolena ještě jedna statistická charakteristika, a to míra vyplnění, která udává v procentuálním vyjádření, kolikrát bylo z celkového počtu dotazníků odpovězeno na danou otázku. Statistické charakteristiky jsou vyhodnocovány obdobně jako u grafů, pro každou otázku zvlášť, a to za klienta – školu, okres, kraj a jednotlivé kraje. U klienta, okresu nebo kraje jsou souhrnné charakteristiky pro klienta, okres nebo kraj. Dále jsou vyhodnocovány statistické charakteristiky v případě klienta pro jednotlivé třídy, v případě okresu pro jednotlivá města a v případě kraje pro jednotlivé okresy.

Implementace

26

4 Implementace K implementaci databázového návrhu byl vybrán MySQL community server ve verzi 5.5.20, a to z toho důvodu, že tato platforma je nejrozšířenější – bývá ve standardní nabídce webhostingů. Později však bylo z důvodu optimalizace práce s databází (bude se pracovat s velkým objemem dat) a rozšíření databázových funkcí v oblasti statistických charakteristik (zvláště budoucího vývoje aplikace v oblasti využití regresivních funkcí) přistoupeno k přesunutí databáze na PostgreSQL server. Mezi rozšiřující statistické charakteristiky PostgreSQL serveru patří korelační koeficient, výběrový průměr, průměr závislý na proměnné, průměr nezávislý na proměnné a kvadratický korelační koeficient. K implementaci programové logiky byl vybrán programovací jazyk PHP (verze 5.4.0), protože je to jazyk používaný nejčastěji [19] pro vývoj webových aplikací a podporuje mnoho známých frameworků. Také původní verze projektu byla vyvíjena ve starší verzi tohoto jazyka. Navíc jeho masové rozšíření zajišťuje jeho velmi dobrou podporu na většině serverů. Jako framework1 byl vybrán Nette [6]. Tento framework disponuje českou dokumentací a stránkami fóra [24], které jsou aktivní. Také tento framework je stále vyvíjen a v krátkých intervalech je pravidelně aktualizován, což je z hlediska bezpečnosti webu žádoucí. Tento framework implementuje model MVC – model view controller, který zajišťuje větší přehlednost programového kódu, což je pro tento projekt velice důležité. K exportu vyplněných dotazníků do formátu XLSX byl zvolen framework PHPExcel [27], který usnadňuje vytváření XLSX dokumentů a umí vytvářet i starší dokumenty formátu XLS. Na základě [[9], [10]] byl pro implementaci grafů zvolen grafový framework Highcharts, jehož klientská část je naprogramovaná v jazyce JavaScript, serverová v jazyce PHP. Podporuje velké množství druhů grafů (např. sloupcový, výsečový, spojnicový atd.) a jejich přizpůsobování. Grafy jsou generovány vlastní webovou aplikací (viz kapitola 4.4) a vyžadují podporu JavaScriptu na straně klienta, což je v současné době standardní. Architektura aplikace vychází z modelu MVP. Kód je rozdělen na tři typy. První typ, který zajišťuje komunikaci s databází, se nazývá model. Soubory modelů jsou soustředěny do zvláštního adresáře models. Druhý typ kódu je View, což je vrstva aplikace, která zajišťuje zobrazení výsledku požadavku [28]. Tato vrstva využívá šablonovací systém. Soubory šablon udávají, jak bude výsledný vzhled stránky vypadat. Jejich obsah se skládá z HTML kódu a maker [25]. V šablonách dochází jen k vykreslení dat, která jsou předána do PHP proměnných. Tyto šablony jsou uloženy ve zvláštním adresáři templates. Framework – programová nadstavba umožňujících použití už hotových řešení, která přímo nesouvisejí s řešeným problémem, např. předpřipravených formulářů, zajištění bezpečnosti – autorizace a autentizace. 1

Implementace

27

O předání dat do šablony se stará presenter, který hraje roli prostředníka mezi šablonou a modelem. Soubory presenterů jsou uloženy ve zvláštním adresáři presenters. Jednotlivé třídy modelů a presenterů jsou pro přehlednost rozděleny do samostatných souborů typu PHP. Všechny presentery dědí od třídy BasePresenter, který mimo jiné obsahuje společné metody pro vykreslování informací o vybraném klientovi a pro zobrazování a vyhodnocování dotazníku. Třída BaseModel obsahuje zase připojení k databázi a od této třídy dědí všechny modely. (viz obr. 11) Pro uživatele typu administrátor byly vytvořeny třídy AdmPresenter a model AdmModel implementující základní metody pro práci v jeho prostředí. Pouze některé metody (např. metody týkající se dotazníku, grafů a informací o klientovi), které zasahují do administrativního rozhraní nebo uživatelského rozhraní nebo jsou rozsáhlé, byly vyčleněny. (viz obr. 10obr. 11) Pro uživatele typu user byly vytvořeny třídy UsrPresenter a UsrModel. Třídy UsrPresenter a AdmPresenter dědí od stejného předka DotaznikPresenter. Pro nepřihlášeného uživatele je přístupný pouze SignPresenter, který zajišťuje přihlašování k systému. Tento presenter vykresluje jedinou šablonu, a to in, která zobrazuje přihlašovací formulář. (viz obr. 10, obr. 11) Pro snadnější upravování záznamů v tabulkách Kraj, Okres, Mesto, Otazka, Otazka a Odpoved je na webových stránkách dotazníkového systému implementována speciální stránka Úpravy, která umožňuje přehledné zobrazení a editaci dat z jednotlivých tabulek. K tomuto se využívá v Nette datagrid2 Tabella [17]. Tato komponenta umožňuje editaci jednotlivých záznamů, a to včetně jejich přidávání a odebírání. Tyto operace se provádějí s využitím technologie AJAX, která umožňuje pomocí asynchronního Javascriptového požadavku, aby se při každé úpravě, která se provede, neaktualizovala celá webová stránka, a tím se nenačítaly prvky, které jsou v dané chvíli neměnné, ale aby se aktualizoval pouze ten obsah, který byl pozměněn. [23] K získání, odebrání a upravení dat z databáze slouží třída TabellaModel, která implementuje metody: getKrajSource() – stará se o získání dat z databáze, saveKraj() – zajišťuje uložení nebo upravení konkrétního záznamu v databázi a deleteKraj() – zajišťuje odebrání záznamu z databáze. Tyto metody vyžadují použití databázové vrstvy Dibi [18], která umožňuje serializaci objektů. Tato vlastnost je vyžadována datagridem Tabella. Pro každou tabulku je pak v presenteru komponenta [20], která zajistí nastavení atributů vykreslované tabulky a její předání šabloně. V samotné šabloně Upravy je pak použit jQuery UI [15], který umožňuje pomocí Widget tabs [16] snadnou orientaci na stránce pomocí záložek (viz obr. 6).

2

Datagrid – prvek, který zobrazuje hodnoty v upravitelné mřížce

Implementace

obr. 6

28

jQuery UI widget Tabs a Tabella

4.1 Informace o klientovi Informace o vybraném klientovi, které musí být vloženy do systému před zadáním vlastního dotazníku, jsou uloženy ve třídě KlientModel. Tato třída obsahuje atributy potřebné k identifikaci dotazníku, které jsou zobrazovány při práci s aplikací, aby měl uživatel přehled, kde se právě nachází. Tyto atributy jsou IDkraj, IDokres a IDtrida. Dále jsou v této třídě atributy, jako je kraj, okres, mesto, skola, trida, ve kterých jsou uchovávány názvy k daným atributům třídy KlientModel s prefixem ID, aby se minimalizovalo dotazování na databázi.

4.2 Autorizace a autentizace O autentizaci se stará vlastní autentizační třída, která implementuje rozhraní NS\IAuthenticator. Tato třída poskytuje metodu Authenticate, která v případě, že je uživatel úspěšně přihlášen, vrátí instanci třídy

Implementace

29

Nette\Security\IIdentity. Tato třída disponuje metodami getId() a getRoles(). V případě neúspěšného přihlášení je vyvolána výjimka. O autorizaci se stará třída AclModel, která obsahuje tři klíčové části. První jsou role uživatelů (Administrátor, Uživatel, Nepřihlášený), zdroje (názvy presenterů) a operace, které lze se zdrojem dělat, např. vkládání dotazníků, generování grafů atd.

4.3 Postup pro přidání nové otázky

1.

V případě, že zadavatel bude požadovat přidání nebo odebrání otázky/odpovědi, bude použit tento postup: Vytvořit další proměnné šablony v metodě renderSberDat(). Tato metoda se nachází ve třídě DotaznikPresenter. Do této nové proměnné předat zadání otázky pomocí metody getOtazky(), která je ve třídě DotaznikModel. Jako jediný parametr se metodě getOtazky() předá id_otazka.

2.

Přidat jednotlivé odpovědi jako prvky formuláře metody createComponentDotaznik() třídy DotaznikPresenter. K získání textu odpovědí slouží metoda getTextOdpovedi(), kde první parametr je id_otazka a druhý poradi.

3. 4.

Umístit zadání otázky a prvků formuláře v šabloně SberDat. Přidat vyhodnocení otázky do metody dotaznikSubmitted() ve třídě DotaznikPresenter. Uložení odpovědi do databáze zajišťuje metoda addOdpoved() třídy DotaznikModel. Tato metoda přebírá jako parametry id_otazka, poradi. Jako volitelný parametr může do metody addOdpoved() vstupovat hodnota_odpovedi.

4.4 Generování grafů Generování grafů zajišťuje vlastní třída GrafModel, která získává data z databáze a převádí je do formátu pro grafy Highcharts (viz kap. 4.6). Tato třída obsahuje atributy, které představují atributy grafu HighCharts, to znamená, že jedna instance třídy GraphModel reprezentuje právě jeden konkrétní graf k jedné otázce. Tato třída obsahuje atribut nazevGrafu, který slouží pro zobrazení názvu otázky v grafu a atribut categories, který uchovává informace o ose x grafu. Atribut categories představuje pole, ve kterém jsou uloženy názvy jednotlivých tříd v případě klienta, jednotlivých měst v případě okresu, jednotlivých okresů v případě krajů a názvy krajů v případě jednotlivých krajů. Atribut series uchovává hodnoty, legendu (řetězce znaků) a samotné číselné hodnoty grafu. Protože atribut series uchovává informace složitější povahy, byla k jejich uchovávání zvolena třída Serie. Tato třída má atribut name, kde se uchovává

Implementace

30

odpověď na zvolenou otázku. Atribut data je pole číselných hodnot, které patří jednotlivým třídám daného klienta tak, jak následují po sobě v grafu. Ve třídě AdmPresenter, která slouží jako presenter pro administrativní část aplikace, jsou pak metody jako renderKlient(), renderOkres(), renderKraje(), renderJednotliveKraje(). Tyto metody zajišťují vytvoření jednotlivých instancí třídy GrafModel a předání parametrů jejím konstruktorům. Parametry jsou: 1) identifikační číslo záznamu v požadované tabulce (Klient, Okres, Kraj), 2) číslo otázky – hodnota atributu id_otazka z tabulky Otazka, 3) řetězec znaků, který určuje, zda bude daný graf vykreslován pro klienta, okres, kraj nebo jednotlivé kraje, 4) název javascriptové proměnné, ve které bude uložen graf. Pro každý druh grafu (sloupcový, výsečový atd.) je vytvořena samostatná šablona v Latte [21], která obsahuje předem připravený graf, do kterého se pomocí maker [25] vloží hodnoty generovaného grafu. Vygenerovaný graf je pak umístěn do značky <script> hlavičky HTML dokumentu a je na něj odkazováno uvnitř těla HTML dokumentu značkou