Направления 080200 Менеджмент
Направления 080200 Менеджмент
Электронный образовательный ресурс
Составитель: доцент кафедры «Информатика», к.э.н. Кушнир И.Б..
Рассмотрен и рекомендован
для использования в учебном процессе
на заседании кафедры Информатика
(протокол №11 от 28.06.2013)
Лекция 1
Лекция 2
Средства информационных технологий обеспечения
Управленческой деятельности
Информационные технологии включают в себя методы преобразования информации по заданному свойству в заданном направлении, что реализуется соответствующими средствами, называемыми инструментальными. Они включают в себя необходимый технический комплекс и соответствующее программное обеспечение, образуя сложные программно-аппа-ратные компьютерные системы с разнообразными функциями и возможностями поддержки управленческой деятельности (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Структура автоматизированной информационной
технологии компьютерных технологий информационного
обслуживания управленческой деятельности
В составе комплекса технических средств обеспечения информационных технологий выделяют средства компьютерной техники, средства коммуникационной техники и средства организационной техники.
Средства компьютерной техники составляют базис всего комплекса технических средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и преобразования различных видов информации, используемой в управленческой деятельности.
Средства коммуникационной техники обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности – передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, предполагают использование разнообразных методов и технологий, в т.ч. с применением компьютерной техники.
Средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации управленческой деятельности во всех ее проявлениях. К ним относится достаточно большой перечень технических средств, устройств и приспособлений, начиная от карандашей и заканчивая сложными системами и средствами передачи информации.
Современная организационная техника предполагает ее определенную классификацию в соответствии с выбранным признаком. Наиболее распространенной является классификация по функциональному признаку, которая однозначно связывает технологический процесс обработки документов в офисе с техническими характеристиками и возможностями оргтехники. Однако это не исключает применения других классифицирующих признаков, например, элементной базы технических средств.
В настоящее время состав групп оргтехники претерпел существенные изменения. Это связано с появлением различного рода новой техники для офисных технологий, выполняющей универсальные функции обработки документов при минимальных затратах физического труда. Расширились возможности систем электронной передачи документов на большие расстояния. В то же время разрабатываются новые и совершенствуются традиционные механические средства оргтехники.
Большинство пользователей испытывают различного рода затруднения при выборе какой-либо модели, предназначенной для обработки документов в офисе. Чтобы оптимизировать процесс выбора технических средств для офиса, необходимо учесть ряд факторов:
- объем документооборота;
- временные характеристики документопотоков;
- объем документов, передаваемых и принимаемых по техническим каналам связи;
- объем копируемых документов как первичный, так и вторичный;
- фирма-производитель оборудования;
- стоимость оборудования;
- стоимость расходных материалов, частота их замены;
- технические и эксплуатационные характеристики оборудования;
- способ эксплуатации технических средств;
- стоимость эксплуатации;
- эргономические характеристики оборудования.
Программные средства современных информационных технологий в целом подразделяются на системные и прикладные.
Системные программные средства предназначены для обеспечения деятельности компьютерных систем как таковых.
Наиболее многочислен класс прикладных программ, которые можно разделить на две группы:
- проблемно-ориентированные, предназначенные для формирования информационной и аналитической среды для пользователя;
- функционально-ориентированные обеспечивают реализацию тех или иных конкретных функций управления.
Организационно-методическое обеспечение информационных технологий включает в себя:
- нормативно-методические материалы по подготовке и оформлению управленческих и иных документов в рамках конкретной функции обеспечения управленческой деятельности;
- инструктивные и нормативные материалы по эксплуатации технических средств, в т.ч. по технике безопасности работы и по условиям поддержания нормальной работоспособности оборудования;
- инструктивные и нормативно-методические материалы по организации работы управленческого и технического персонала в рамках конкретной информационной технологии обеспечения управ-ленческой деятельности
Создание автоматизированных информационных технологий управления представляет собой эволюционный процесс. Развитие автоматизации управления происходило по пути создания функциональных подсистем аналогично функциональным подразделениям административно-орга-низационного управления. Этим определяется и структура системы и состав решаемых в подсистемах задач.
Рассматривая информационную систему в технологическом аспекте, можно выделить несколько информационно и технологически взаимоувязанных компонент: информационную технологию, информационную систему решения функциональных задач и систему поддержки принятия решений (рис. 2.4).
Информационная технология представляет собой информационно-технологический базис для функционирования информационной системы решения функциональных задач и системы поддержки принятия решений.
Объектами проектирования информационных технологий являются обеспечивающие подсистемы, реализующие процедуры сбора, передачи, накопления и хранения информации, ее обработки и формирования, результатов расчетов в нужном для пользователя виде.
Рис. 2.4. Структурные составляющие информационных систем
и информационных технологий организации
Различают следующие виды обеспечения:
- Информационное обеспечение – совокупность реализованных решений по объему, размещению и формам организации информации, циркулирующей в системе управления. Оно включает нормативно-справочную информацию, необходимые классификаторы технико-экономической информации, унифицированные системы документации, массивы информации в базах и банках данных на машинных носителях.
- Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц в ходе общения пользователей со средствами вычислительной техники, а также лингвистической базы (словарей, тезаурусов, рубрикаторов) и методов их ведения.
- Техническое обеспечение – комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, тиражирования информации, оргтехника и др.), обеспечивающих работу информационной технологии.
- Программное обеспечение –совокупность общесистемного и прикладного программного обеспечения, реализующего функции и задачи информационной системы и обеспечивающего устойчивую работу комплексов технических средств.
- Математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач и в процессе автоматизации проектировочных работ.
- Организационно-методическое обеспечение – комплекс документов, регламентирующий деятельность персонала в условиях функционирования информационной системы. Данный вид обеспечения определяет взаимодействия работников управленческих служб и технологического персонала с техническими средствами и между собой и реализуется в различных методических и руководящих материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации.
- Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении информационной системы, например, нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса и т.п.
- Эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств, предназначенных для создания оптимальных условий высококачественной деятельности человека в информационной системе, например, комплекс документации, содержащей эргономические требования к рабочим местам.
Рассмотренные обеспечивающие подсистемы информационной технологии, как правило, аналогичны по составу для информационной системы различных экономических объектов. Другое дело набор функциональных подсистем – их состав зависит от типа основной деятельности объектов (экономическая, производственная, административная, сбытовая и т.п.), сферы функциональной направленности (производящие продукцию того или иного вида, оказывающие услуги транспортные, финансовые, банковские, страховые и т.п.), от уровней управленческой деятельности (общегосударственный, региональный, муниципальный и т.п.).
Общими для всех задачами, решаемыми в системах управления, являются комплекс технических средств и информационное обеспечение.
Создание информационных систем и информационных технологий требует специальной организации информации и выделения специальной подсистемы – информационного обеспечения. Информационное обеспечение – это важнейший элемент информационной системы и информационной технологии, который предназначен для отражения информации, характеризующей состояние управляемого объекта и являющейся основой для принятия управленческих решений.
В ходе разработки информационного обеспечения информационной системы определяются состав показателей, необходимых для решения экономических задач различных функций управления, их объемно-вре-менные характеристики и информационные связи. Составляются различные классификаторы и коды, определяется состав входных и выходных документов по каждой задаче, ведется организация информационного фонда, определяется состав базы данных.
Цель разработки информационного обеспечения информационной технологии – повышение качества управления организацией на основе повышения достоверности и своевременности данных, необходимых для принятия управленческих решений. Одна часть информационного обеспечения учитывает особенности взаимодействия пользователя с персональным компьютером при выполнении технологических операций по обработке информации, другая связана с организацией в компьютере различных информационных массивов, используемых для решения экономических задач и передачи данных. Поэтому в составе информационного обеспечения выделяется внемашинное и внутримашинное информационное обеспечение.
Внемашинное информационное обеспечение включает систему экономических показателей, потоки информации, систему классификации и кодирования, документацию.
Внутримашинное информационное обеспечение – система специальным образом организованных данных, подлежащих автоматизированной обработке, накоплению, хранению, поиску, передаче в виде, удобном для восприятия техническими средствами. Это файлы (массивы), базы и банки данных, базы знаний, а также их системы.
Рассмотрим подробнее варианты организации внутримашинного информационного обеспечения, включающего в себя все виды специально организованной на машинных носителях информации для восприятия, передачи и обработки ее техническими средствами. По содержанию внутримашинное информационное обеспечение должно адекватно отражать реальную действительность организационного объекта и его подразделений, т.е. конкретную предметную область.
Файлы внутримашинной базы делятся на переменные, в которых отражаются факты финансово-хозяйственной деятельности объекта управления, и условно-постоянные, в которых представлены материальные, трудовые, технологические и другие нормы и нормативы, а также справочные данные.
Выходные файлы предназначены для формирования отчетности, использования их информационной системой при решении других задач и при решении задач в последующий период. Кроме того, существуют вспомогательные, корректировочные и рабочие файлы, которые уничтожаются после каждого решения задачи.
Данные во внутримашинном информационном обеспечении могут храниться непосредственно в виде файлов или в базе данных. Новые информационные технологии требуют интеграции информационных процессов и, в частности, организации информации в виде совокупности баз данных.
Лекция 3
База данных – основа информационного обеспечения управленческой деятельности*
Будучи основным фундаментальным средством построения информационных систем, используемых в производстве, бизнесе и научной деятельности, базы данных и системы управления ими составляют обширную область исследований.
По организации и технологии обработки информации базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.
Централизованная база данных разрабатывается и функционирует на принципах централизации в одном месте, на одном компьютере, в виде одного информационного массива. Такая база данных применяется в локальных сетях персональных компьютеров для одновременного доступа нескольких пользователей со своих рабочих мест. База данных при этом размещается на машине-сервере.
Распределенная база данных представляет собой базы данных, которые физически распределены по взаимосвязанным ресурсам вычислительной сети и доступны для совместного применения в разных местах. Распределенная база данных разъединена только физически, но не логически. Вся база данных потенциально доступна для любого конечного пользователя, который работает с ней так же, как и с централизованной. Распределенные базы данных требуют высокого уровня развития национальных и международных систем связи между компьютерами.
По способу доступа к информации базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и с удаленным (сетевым) доступом.
Системы централизованных баз данных с сетевым доступом организуются по двум архитектурам: файл-сервер и клиент-сервер.
Файл-сервер. Системы баз данных, построенные с помощью сетевых версий, иногда неправомерно называют распределенными базами данных, в то время как они фактически являются лишь распределенным (сетевым) доступом к централизованной базе данных.
Архитектура систем баз данных с сетевым доступом предполагает выделение одной машины в сети в качестве центральной, которая называется сервером файлов. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользователей системы к централизованной базе данных. На рабочих станциях могут создаваться и локальные базы данных.
Поскольку концепция «файл-сервер» предполагает передачу файлов баз данных с файл-сервера для обработки на рабочих станциях, характеризующиеся большим сетевым трафиком, что отрицательно сказывается на производительности и надежности системы.
В последнее время происходит существенная трансформация подходов к использованию баз данных в обстановке локальных сетей, направленная на повышение роли центральной машины. Новая модель взаимодействия компьютеров в сети получила название «клиент-сервер».
Клиент-сервер. Сервер базы данных представляет собой мультипользовательскую версию системы управления базой данных, параллельно обрабатывающую запросы, поступающие со всех рабочих станций. По запросу клиента (рабочей станции) на сервере ищутся и выбираются необходимые данные, которые транспортируются по сети от сервера к рабочим станциям. Здесь основная обработка выполняется центральной машиной, что позволяет существенно уменьшить сетевой трафик, сократить время на ожидание блокированных ресурсов данных в мультипользовательском режиме, разгрузить рабочие станции и при достаточно мощной центральной машине использовать для них более дешевое оборудование. Для современных систем управления базами данных архитектура «клиент-сервер» стала фактически стандартом.
С ростом популярности систем управления базами данных появилось множество различных моделей данных. В зависимости от способа представления взаимосвязей между объектами логическая модель данных может быть иерархической, сетевой и реляционной.
Иерархическая модель данных. Взаимосвязи между объектами отражаются по принципу иерархии типов объекта в виде связанного графа, вершины которого размещены на различных уровнях иерархии. Самая высокая вершина называется корнем (родитель), а остальные, находящиеся на нижних уровнях иерархии, – подчиненными (потомки). Иерархическая модель данных обеспечивает взаимосвязь между главным и подчиненным объектами типа «один-ко-многим» (1:М), например, одному изделию соответствует несколько материалов, используемых на различных операциях обработки, сборки.
Основное внимание в ограничениях целостности в иерархической модели уделяется целостности ссылок между предками и потомками с учетом основного правила: никакой потомок не может существовать без родителя.
Рис. 2.5. Схема иерархической модели данных
Сетевая модель. В сетевой модели данных любой объект может быть и главным, и подчиненным; каждый объект может участвовать в любом количестве взаимосвязей. Данные представляются при помощи записей и связей. Запись (объект) в сетевой модели данных (в отличие от иерархической) может иметь множество как подчиненных ей записей, так и записей, которым она сама подчинена.
Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость базы данных, построенной на ее основе, а также сложность ее понимания обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей из-за допустимости установления произвольных связей между записями.
Рис. 2.6. Общая схема сетевой модели данных
Реляционная модель. В реляционной модели данные представлены в виде двумерных таблиц. В этой модели объекты и взаимосвязи между ними представлены при помощи таблиц. Табличная структура данных отражает отношения между реальными объектами и их характеристиками. Поиск и обработка записей не зависят от организации хранения данных в памяти компьютера. При этом эффективно используется математическая логика и алгебра.
С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными, а именно: деление одного объекта, информация о котором хранится в таблице, на множество подобъектов, каждому из которых соответствует строка или запись таблицы. К реляционным моделям относят, например, Paradox, FoxPro, Access.
Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.
Рис. 2.7. Общая схема реляционной модели данных
В последние годы все большее признание и развитие получают объектно-ориентированные базы данных, в которых модель данных более близка сущностям реального мира. Объекты можно сохранить и использовать непосредственно, не раскладывая их по таблицам. Типы данных определяются разработчиком и не ограничены набором предопределенных типов. Существенной особенностью объектно-ориентированной базы данных можно назвать объединение объектно-ориентированного программирования с технологией баз данных для создания интегрированной среды разработки приложений.
Традиционными областями применения объектно-ориентированных баз данных являются системы автоматизированного проектирования, моделирование, мультимедиа, поскольку именно в данных областях всегда существовала потребность найти адекватное средство хранения больших объемов разнородных данных, переплетенных многими связями.
К объектно-ориентированным базам данных можно отнести систему управления базами данных ONTOS, ORACLE 8.O и т.д.
Однако большинство систем управления базами данных для персональных компьютеров работает с реляционной моделью данных.
Лекция 4
Моделирование данных информационных систем:
Реляционная модель
Реляционная модель баз данных была предложена в 1969 г. сотрудником фирмы IBM Коддом. Модель основана на математической теории множеств и предикативной логике. Основная идея реляционной модели предполагает следующее. База данных состоит из ряда неупорядоченных таблиц, которыми можно манипулировать посредством непроцедурных операций, результатом выполнения которых также являются таблицы.
В реляционной модели таблицы используются для представления предметов или процессов реального мира. Каждая таблица служит для представления объектов только одного типа. Реальным объектом может быть заказчик, единица оборудования или счет-фактура. Таблицы могут содержать также информацию о событиях, например, заказах, визитах пациентов, выпуске продукции.
Таблицы состоят из строк и столбцов. Реляционная модель требует, чтобы каждая строка была уникальной. Если в таблице допускается дублирование строк, то продублированную строку будет невозможно однозначно идентифицировать программными средствами, что приведет к неопределенности.
Итак, база данных – это список (таблица) с информацией, состоящей из строк (называемых записями) и столбцов (называемых полями). База данных может быть, например, просто списком телефонных номеров клиентов, состоящим из двух столбцов: один – с названиями, другой – с телефонами и много строк, содержащих название и номера телефонов. Используя приведенную выше терминологию, можно сказать, что Клиент и Телефон являются полями, а каждая строка, содержащая имя и номер телефона, – записью. На рисунке 2.8 изображена простейшая база данных.
|
| Поля |
| Записи |
Рис. 2.8. База данных «Телефонный справочник клиентов»
Как видно из рисунка 2.8, для каждой строки телефонного справочника повторяются информация о городах и их кодах. Занесем всю информацию о городах в отдельную таблицу, которую назовем Города (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Города
| Код города | Город |
| Москва | |
| Ростов-на-Дону |
Уникальность строк таблицы Города гарантирует первичный ключ – столбец (или группа столбцов), содержащих уникальные в рамках данной таблицы значения. В нашем примере первичным ключом будет поле Код города.
Каждая таблица может иметь только один первичный ключ, несмотря на то что уникальные значения могут присутствовать в нескольких столбцах или группах столбцов. Все столбцы (или группы столбцов) с уникальными значениями называются возможными ключами. Именно из них выбирается первичный ключ. Остальные столбцы возможных ключей называются альтернативными ключами. Ключи могут быть простыми, состоящими из одного столбца, или составными, состоящими из нескольких столбцов. Решение о том, какой из возможных ключей станет первичным, принимает разработчик – здесь нет твердых правил. Однако, удобнее всего в качестве первичных ключей использовать числовые первичные ключи, например, столбцы типа Счетчик (AutoNumber), особенно если нет подходящих возможных ключей. Это связано с тем, что, во-первых, имена или названия объектов иногда меняются, а во-вторых, применение столбцов с числовыми данными для поиска и сортировки данных более эффективно, чем столбцов с текстовой информацией.
Хотя первичные ключи являются свойством конкретных таблиц, необходимость в них отпадает, если базы данных состоят только из независимых несвязанных таблиц. Особое значение первичные ключи приобретают при создании связей, объединяющих множество таблиц в единое информационное пространство (базу данных).
Внешний ключ – это столбец одной таблицы, который ссылается на первичный ключ другой таблицы. В таблице 2.2 показано, как первичный ключ из таблицы Города добавлен в таблицу Телефонный справочник как внешний ключ для обеспечения связи между таблицами.
Таблица 2.2
Клиенты
| Клиент | Телефон | Код города |
| ООО Полет | 255-45-11 | |
| ЗАО Прогресс | 235-610 | |
| ОАО Вымпел | 222-65-11 |
Для моделирования отношений (связей) реального мира в базе данных применяют внешние ключи. Связи между реальными объектами могут быть очень сложными, предприятие имеет контакт со многими физическими и юридическими лицами (и все это одновременно). В реляционной модели данных в одно и то же время могут быть связаны из трех способов: «один-к-одному», «один-ко-многим» и «многие-ко-многим».
Две таблицы связаны отношением «один-к-одному» (1:1), если каждой строке первой в таблице соответствует не более одной строки в другой таблице. В действительности отношения «один-к-одному» встречаются только с целью упрощения базы данных, например, когда одну таблицу необходимо разбить на две и более таблиц из соображения безопасности, производительности или из-за ограничения на количество столбцов. Например, в базе данных риэлтерской компании следует хранить сведения о характеристиках продаваемых объектов недвижимости, но информацию о фактическом адресе недвижимого объекта надлежит поместить в отдельную таблицу, доступ к которой должен быть более ограниченным. Таблицы, связанные отношением «один-к-одному», всегда должны иметь одинаковый первичный ключ, служащий для объединения данных.
Две таблицы связаны отношением «один-ко-многим» (1:М), если каждой строке в первой таблице соответствует ни одной, одна или много строк во второй таблице, но каждой строке во второй таблице соответствует только одна строка в первой таблице. Как видно из таблицы 2.2, в каждом городе может быть несколько клиентов. Поэтому таблица Города связана с таблицей Клиенты отношением «один-ко-многим».
Отношение «один-ко-многим» называется также отношением главный-подчиненный и является наиболее часто моделируемым типом отношений. Оно используется также для установления связи между основными таблицами базы данных с информацией, находящейся в справочных таблицах. Например, таблица Города имеет числовое поле Код города, являющееся внешним ключом к таблице Клиенты, где хранятся телефонные номера клиентов в каждом городе. В этом случае таблица Города связана с таблицей Клиенты отношением «один-ко-многим» (одна строка справочной таблицы Города может быть использована со многими или ни с одной строкой таблицы Клиенты).
Две таблицы связаны отношением «многие-ко-многим» (М:М), если каждой строке в первой таблице соответствует много срок во второй таблице и каждой строке во второй таблице соответствует много строк в первой таблице. Отношения типа «многие-ко-многим» (М:М) не могут быть смоделированы в программах реляционных баз данных напрямую – они должны быть представлены множеством отношений типа «один-ко-многим» (1:М). Например, одна товарная номенклатура может быть поставлена множеством поставщиков, а один поставщик может поставлять множество товарных номенклатур. Поэтому таблица Номенклатура и Поставщики будет связана отношением «многие-ко-многим» (М:М). Чтобы смоделировать такие отношения между двумя указанными таблицами, необходимо ввести третью таблицу Поставки, которая будет таблицей связи. Таким образом, отношение «многие-ко-многим» (М:М) между таблицами Номенклатура и Поставщики может быть разбито на два отношения «один-ко-многим»: таблицы Номенклатура и Поставки, а также Поставщики и Поставки связаны между собой отношением «один-ко-многим». Действительно, одна единица номенклатуры может присутствовать во множестве поставок, а один поставщик может осуществлять поставки множество раз.
Реляционная модель задает общие и специфические правила целостности. Общие правила целостности относятся ко всем базам данных и определяют целостность объекта и целостность на уровне ссылок.
Правило целостности объектов требует, чтобы первичные ключи таблиц не содержали неопределенных (пропущенных) данных. Ведь если первичный ключ таблицы не определен, то в такой таблице невозможно однозначно определить строку и обратиться к ней.
Правило целостности на уровне ссылок требует, чтобы база данных не содержала несогласованных значений внешних ключей, что означает:
- строка не может быть добавлена в таблицу с внешним ключом, если в связанной таблице отсутствует строка, на которую ссылается внешний ключ. Например, вы не можете ввести новую позицию номенклатуры, если в главной таблице отсутствует соответствующая ей категория;
- если первичный ключ записи первой таблицы, на которую ссылается по внешнему ключу записи из второй таблицы был изменен или была удалена вся строка. Например, вы не можете изменить или удалить какую-либо номенклатурную категорию из таблицы Категория, если по ней присутствует множество номенклатурных позиций товаров в таблице Номенклатура.
Все ограничения, которые связаны с целостностью и сопряжены с особенностями моделируемого процесса, называются специфическими правилами, или бизнес-правилами. Если их игнорировать, то очень скоро запущенная в эксплуатацию база данных будет содержать множество некорректных данных. В качестве примера приведем некоторые бизнес-правила, которые необходимо определить в базе данных, используемых на сервисном предприятии:
- дата приема заказа всегда должна быть больше или равна дате начала деятельности фирмы и меньше или равна текущей дате;
- время приема заказа должно указываться в пределах рабочего времени;
- дата и время выполнения заказа должны быть больше или равны дате и времени выполнения заказа;
- новые заказы не должны включать работы, которые фирмой уже не выполняются;
- возраст сотрудников должен быть старше 18 лет и т.д.
В процессе проектирования базы данных приходится принимать решения относительно того, как наилучшим образом представить некоторую систему из реального мира и построить ее модель в базе данных. Необходимо определить, какие таблицы создать, какие столбцы они будут содержать и какие связи будут между таблицами. Для решения всех этих вопросов служит процесс нормализации, т.е. упрощения структуры базы данных с целью ее оптимизации. Нормализация – это пошаговый процесс разбиения исходных таблиц на более простые, которые должны удовлетворять двум основным требованиям:
- между полями таблицы не должно быть нежелательных функциональных зависимостей;
- группировка полей в таблицах должна обеспечивать минимальное дублирование данных, эффективный поиск, обработку и обновление данных.
Сегодня определено 5 основных нормальных форм, каждая нормальная форма снимает определенные зависимости между полями и устраняет определенные трудности обработки данных.
Однако ближе для восприятия и использования на начальных этапах проектирования метод проектирования ER, поскольку он использует наглядное графическое представление структуры информации о предметной области и широко используется в средствах программного моделирования информационных систем.
Лекция 5
Представление системы в форме ERM*
При разработке корпоративных информационных систем проект базы данных является тем фундаментом, на котором строится вся система в целом. Модель «сущность-связь» (entry-relationship model – ERM) является наиболее общей и может порождать все существующие модели: иерархические, сетевые, реляционные и объектные. В ER-модели, предложенной Пин-Шен Ченом в 1976 г., любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует множество связей. Таким образом, ER-модель прежде всего связана с попыткой представления семантики (смысла) предметной области в модели базы данных. Реляционная модель данных в силу своей простоты и лаконичности не позволяет отобразить семантику, т.е. смысл предметной области, в отличие от ранних теоретико-графовых моделей, которые в большей степени определяли иерархические связи между объектами предметной области.
В настоящий момент ER-модель стала фактическим стандартом при моделировании данных в информационных системах, и большинство современных CASE-средств содержат инструментальные средства для описания данных в формализме этой модели. Кроме того, разработаны методы автоматического преобразования проекта базы данных из ER-модели в реляционную, при этом преобразование выполняется в модель, соответствующую конкретной системе управления базами данных.
Как и любая модель, модель «сущность-связь» имеет несколько базовых понятий, которые образуют исходные кирпичики, из которых строятся уже более сложные объекты.
Эта модель в наибольшей степени согласуется с концепцией объектно-ориентированного проектирования, которая в настоящий момент, несомненно, является базовой для разработки сложных программных систем.
В основе ER-модели лежат следующие базовые понятия:
- Сущность (entry), с помощью которой моделируется класс однотипных объектов, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов, например, Сотрудник, Подразделение. Экземпляром сущности Сотрудник будет описание конкретного сотрудника предприятия. Сущность имеет имя, уникальное в пределах моделируемой системы. На ER-диаграммах сущность обозначается прямоугольником.
- Набор сущностей (entry set) – множество сущностей одного типа, т.е. с одинаковыми свойствами. Так как сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов, то предполагается, что в системе существует множество экземпляров данной сущности (в нашем примере – множество сотрудников предприятия).
- Атрибуты сущности – множество характеристик, определяющих свойства данного объекта, которому соответствует понятие сущности. При этом набор атрибутов должен быть таким, чтобы можно было различать различные экземпляры сущности. Например, у сущности Сотрудник может быть следующий набор атрибутов: Табельный номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения, Пол. Наименование атрибутов уникально в рамках сущности.
- Домен – это множество значений или область определения атрибута. Например, для атрибута Дата рождения можно определить домен Дата, который задается интервалом дат.
- Ключ сущности – это набор атрибутов, однозначно идентифицирующий конкретный экземпляр сущности. Для сущности Сотрудник ключевым будет атрибут Табельный номер, поскольку для всех сотрудников данного предприятия табельные номера будут различны. Ключевые атрибуты сущности в ER-модели помечаются, например, подчеркиванием ил