База данных, основные понятия и термины. Система управления базами данных

 

1 База данных, основные  понятия и термины. Система управления  базами данных.

 

 

В подавляющем большинстве случаев при решении хозяйственных, экономических и финансовых задач приходится иметь дело с обширными специфически структурированными и взаимозависимыми массивами данных. При этом данные рассматриваются как информационные ресурсы для разноаспектного и многократного использования. Принцип интеграции предполагает организацию хранения информации в виде банка данных (БнД), где все данные собраны в едином интегрированном хранилище и к информации как важнейшему ресурсу обеспечен широкий доступ различных пользователей.

Таким образом, банк данных - это система специальным образом организованных данных и совокупность программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Любой банк данных в своем составе всегда содержит два основных компонента: базу данных и систему управления базами данных. Так реализуется концепция отделения самих данных от процедур по их обработке.

База данных (БД) - систематизированное хранилище информации. Обычно база данных создается для одной конкретной предметной области, организации или конкретной прикладной задачи [1].

Для автоматизации работы с базами данных используются системы управления базами данных (СУБД, англоязычная аббревиатура DBMS - Database Management System) - специальные пакеты программ, обеспечивающие ввод, поиск, хранение, пополнение, корректировку данных, формирование отчетов и ответов на запросы пользователей баз данных. Большинство современных экономических и информационно-справочных программных комплексов реализовано на основе применении той или иной СУБД.

Основные понятия теории баз данных:

Объектом (сущностью) называется элемент информационной системы, сведения о котором накапливаются и хранятся в базе данных. Таким образом, предметная область рассматривается как некоторая совокупность объектов. Выбор объектов производится в соответствии с целевым назначением системы. Например, для учетной информационной системы объектами являются счет, проводка, операция. Различают тип сущности («Сотрудник», «Кафедра») и экземпляры сущности. Последние характеризуют конкретное значение сущности (например, для сущности «Кафедра» экземплярами будут «кафедра высшей математики», «кафедра экономической информатики», «кафедра финансов» и т.д.).

Каждый объект в конкретный момент времени характеризуется определенным состоянием. Это состояние описывается с помощью набора свойств-атрибутов и связей с другими объектами базы данных. Обычно отношения представляются в БД как двумерные таблицы.

Свойство (атрибут) - это некоторая характеристика объекта, позволяющая установить его сходства и различия по отношению к другим объектам. Каждый объект характеризуется некоторым набором атрибутов. Так, например, в качестве атрибутов объекта «Студент» можно использовать: фамилию, имя, отчество; дату рождения; год поступления в учебное заведение; группу; домашний адрес и телефон и т.д. Выделяют общие и индивидуальные свойства. Общими свойствами обладают, например, товары одного наименования. Индивидуальные свойства позволяют идентифицировать отдельные объекты в моделях предметной области.

Связь. Различают внутренние и внешние связи. Например, связь «Счет - субсчет» является внутренней, «Счет - проводка» - внешней. Связи в большинстве баз данных организуются с помощью так называемых ключевых атрибутов (или ключей).

Запись данных (экземпляр сущности) - это совокупность значений связанных атрибутов объекта.

Ключевым элементом данных называется такой атрибут (или группа атрибутов), который позволяет определить значения других элементов данных.

Атрибут (или несколько атрибутов), значения которого однозначно идентифицирует каждую запись отношения, называется ключевым или просто ключом. Ключевой атрибут может быть простым (представленным только одним атрибутом) или составным (представляющим собой совокупность двух и более атрибутов).

Различают первичные и вторичные ключи. Те и другие имеют вполне определенное назначение.

Первичный ключ - это атрибут (или группа атрибутов), который уникальным образом идентифицирует каждый экземпляр объекта (запись). Например, для объекта «Студент» в качестве первичного ключа можно использовать атрибут «Номер зачетной книжки».

Вторичным ключом называется атрибут (или группа атрибутов), назначение которых - обеспечить связь данного отношения с другими отношениями. Значение вторичного ключа может повторяться для нескольких записей (если, например, один поставщик поставляет несколько различных товаров). Вторичные ключи используются в операциях поиска записей.

Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных, получило название СУБД - система управления базами данных. Очевидно, что его работа должна быть организована таким образом, чтобы выполнялись перечисленные принципы.

Модели организации данных:

В теории систем управления базами данных выделяют модели трех основных типов: иерархическую, сетевую и реляционную.

В иерархической модели элементы связаны отношениями подчиненности и при этом любой элемент может подчиняться только одному какому-нибудь другому элементу. Такую форму зависимости удобно изображать с помощью древовидного графа. Пример иерархической структуры базы данных приведен на рис.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1- Схема иерархической модели данных

К недостаткам иерархической модели следует отнести сложность отображения связей «Многие ко многим», а также сложность операций включения новых объектов.

Типичным представителем семейства баз данных, основанных на иерархической модели, является Information Management System (IMS) фирмы IBM, первая версия которой появилась в 1968 г. [7]

Концепция сетевой модели данных связана с именем Ч.Бахмана. Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков (рис. 2).

 

 

 

 

Рисунок 2 - Схема сетевой модели данных

База данных, основанная на сетевой модели данных, состоит из набора записей и набора связей между этими записями, точнее - из наборов экземпляров записей заданных типов (из допустимого набора типов) и набора экземпляров из заданного набора типов связей.

Среди достоинств систем управления данными, основанных на иерархической или сетевой моделях, могут быть названы их компактность и, как правило, высокое быстродействие, а среди недостатков - неуниверсальность, высокая степень зависимости от конкретных данных.

Концепции реляционной модели впервые были сформулированы в работах американского ученого Э.Ф.Кодда (отсюда происходит ее второе название - модель Кодда).

В реляционной модели объекты (сущности) и взаимосвязи между ними представляются с помощью реляционных таблиц (рис.4.3). Для ее формального определения используется фундаментальное понятие отношения. Собственно говоря, термин «реляционная» происходит от английского relation - отношение. [7]

 

 

 

 

Рисунок 3 - Схема реляционной модели данных

Основным достоинством реляционной модели является ее простота. Именно благодаря ей она положена в основу подавляющего большинства реально работающих СУБД.

Атрибуты в реляционных таблицах носят название полей. В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ (ключевой атрибут) - поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку (запись) в таблице.

Важнейшей проблемой, решаемой при проектировании баз данных, является создание такой их структуры, которая бы обеспечивала минимальное дублирование информации и упрощала процедуры обработки и обновления данных.

Система управления базами данных (СУБД) является универсальным программным средством, предназначенным для создания и ведения (обслуживания) баз данных (БД) на внешних запоминающих устройствах, а также доступа к данным и их обработки. СУБД поддерживают один из возможных типов моделей данных - сетевую, иерархическую пли реляционную. СУБД обеспечивают многоцелевой характер использования базы данных, защиту и восстановление  данных. Наличие развитых диалоговых средств и языка запросов высокого уровня делает СУБД удобным средством для конечного пользователя. [1]

В настоящее время в мире насчитывается более 50 типов разнообразных по своим функциональным возможностям СУБД. В течение продолжительного периода времени широко использовались реляционные СУБД, совместимые со стандартом XBase. Представителями этого семейства являются DBase, FoxPro Access и др.

К числу современных реляционных баз данных относятся также Paradox, MS SQL Server, Oracle и др.

Основными средствами СУБД являются [1]:

• средства задания (описания) структуры базы данных;
• средства конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, просмотра и их обработки в диалоговом режиме;
• средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях, а также выполнения операции по их обработке;
• средства создания отчетов из базы данных для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде;
• языковые средства - макросы, встроенный алгоритмический язык (Dbase,Visual Basic или другой), язык запросов (QBE  - Query By Example, SQL) и т. п., которые используются для реализации нестандартных алгоритмов обработки данных, а также процедур обработки событий в задачах пользователя;
• средства создания приложений пользователя (генераторы приложений, средства создания меню и панелей управления приложениями), позволяющие объединить различные операции работы с базой данных в единый технологический процесс. 
  

2 Понятие шаблона документа. Создание типовых бланковых документов  в MS Word.

 

 

Любой новый документ, создаваемый в текстовом редакторе типа MS Word, базируется на определённой основе - «шаблоне». Шаблон - это тип документа, при открытии которого создается его копия.

Шаблон может быть чистым листом бумаги, содержащим некоторый набор параметров оформления документа (размер бумаги, поля, шрифты и т.п.), задаваемый по умолчанию. Шаблоны также могут содержать стандартный текст, графику, особое оформление и вообще всё то, что часто встречается в документах. Набор шаблонов, отражающих повторяющиеся управленческие ситуации, позволяет значительно сократить время на подготовку документов, улучшить их оформление, добиться унификации, а значит - и облегчить восприятие документов. По умолчанию при создании нового документа выбирается шаблон Обычный на вкладке Общие. В комплект поставки Word входят десятки шаблонов, которые могут быть использованы для создания документов различных типов.

После запуска Microsoft Word в окне приложения открывается пустой документ, который называется Документ 1. Этот документ основан на шаблоне Обычный (Normal.dot), а текст вводится в стиле Обычный, в котором установлены следующие параметры форматирования: гарнитура шрифта - Times New Roman, кегль (размер шрифта) - 12 пунктов, выравнивание по левому краю, межстрочный интервал - одинарный.

Шаблон Normal.dot является общим шаблоном. Созданные пользователем элементы, хранящиеся в этом шаблоне, доступны во всех документах.

В Microsoft Office Word 2007 шаблон может иметь расширение dotx или dotm (файл типа dotm позволяет выполнять макросы в файле).

Например, бизнес-план - распространенный документ, часто создаваемый в Word. Вместо создания структуры бизнес-плана с самого начала можно использовать шаблон со стандартным макетом страницы, шрифтами, полями и стилями. Остается лишь открыть шаблон и заполнить документ соответствующим текстом и данными. При сохранении в виде файла .docx или .docm документ сохраняется отдельно от шаблона, на котором он основан.

Шаблоны - это обычные документы, но содержащие рекомендуемые разделы или обязательный текст, а также элементы управления содержимым, такие как стандартный раскрывающийся список или специальная эмблема. Можно добавить защиту для раздела шаблона или можно применить к шаблону пароль, защищающий содержимое шаблона от изменений.

Шаблоны Word для большинства видов документов можно найти на веб-узле Microsoft Office Online. При наличии подключения к Интернету нажмите кнопку Microsoft Office, выберите Создать и затем выберите нужную категорию шаблонов. Можно также создать пользовательские шаблоны.

Большинство документов организации, в том числе все исходящие, оформляются на бланке. Поэтому целесообразно начинать создание шаблонов с разработки бланка организации.

Согласно действующему ГОСТу бланк - это «стандартный лист бумаги с воспроизведённой на нём постоянной информацией документа и местом, отведенным для переменной ». Обычно под бланком понимается чистый лист бумаги, на котором даётся название учреждения - автора документа.

Автором служебных документов могут выступать организации и структурные подразделения. Конструирование макета бланка ведётся в соответствии с требованиями, изложенными в государственном стандарте.

Разные виды бланков могут строиться из следующих реквизитов (реквизит - «элемент официального документа ») [6]:

1) Государственный герб Российской Федерации;

2) герб субъекта Российской Федерации;

3) эмблема организации или товарный  знак;

4) код организации;

5) код формы документа;

6) наименование автора документа;

7) справочные данные об организации - авторе документа;

8) название вида документа;

9) место для даты документа;

10) место для регистрационного  индекса документа;