Экономическая информация в автоматизированных информационных системах

 

 

Длина кода студента – 6 разрядов.

Коды проставляются согласно классификаторам. Классификаторы – систематизированные своды наименований объектов, признаков классификации и их кодовых обозначений. Они используются двояко:

· для ручного проставления кодов в документах. В этом случае они оформляются в виде справочников и используются экономистами для подготовки первичных документов к компьютерной обработке;

· классификаторы хранятся на машинных носителях. Это позволяет автоматически декодировать информацию и формировать необходимые тексты в выходных документах.

Классификаторы есть:

· общегосударственные. Они разрабатываются централизованно и являются едиными для всей страны. Например, классификатор отраслей народного хозяйства ОКОНХ;

· отраслевые. Они едины для какой-то отрасли. Например, классификатор видов оплат и удержаний из заработной платы в пищевой промышленности;

· локальные. Они характерны для данного экономического объекта. Например, классификатор структурных подразделений предприятия.

 

2. Организация данных в базах

 

2.1. Недостатки  файловой организации данных

Понятие базы данных  

 

В первые годы автоматизированной обработки информации, в 50-х – начале 60-х годов, использовалась  файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа. В 60-е годы, когда широко распространились устройства прямого доступа – магнитные диски, приобрели популярность файлы произвольного доступа.

По мере совершенствования методов управления народным хозяйством и его звеньями все яснее  осознается необходимость создания АИС. Поначалу АИС имели файловую организацию данных. Такие системы обладали рядом недостатков:

1) дублирование данных;

2) жесткая связь данных и прикладных программ. При программировании задач описание данных включалось непосредственно в программу. Если изменялась организация данных, то переделывалась и программа, что требовало больших затрат труда программиста. Программы оказывались узкоспециализированными;

3) ограниченный контроль  данных;

4) недостаточные возможности  управления данными.

Перечисленные недостатки файловой организации, а также необходимость централизации данных, коллективного доступа к ним, повышенные требования к скорости обработки и достоверности данных были причинами, обусловившими быстрое развитие баз данных.

База данных (БД)  - именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области. Объектом может быть предмет, вещество, событие, лицо, явление, абстрактное понятие, то есть все то, что может характеризоваться набором значений некоторой совокупности атрибутов. Атрибут – это информационное отображение свойства объекта. Например, объект «книга» характеризуется атрибутами:  «наименование»,  «авторы»,  «количество страниц», «тираж», «цена» и др.  Предметная область -  часть реального мира,  которая описывается и моделируется с помощью БД.

БД можно рассматривать как информационную модель объекта, от обоснованности, точности и достоверности которой во многом зависит эффективность управления объектом.

В БД информация хранится централизованно. Многие могут иметь возможность доступа, просмотра и изменения данных – все в одно и то же время, при этом пользуясь самой последней версией информации. Централизованное хранение позволяет легче данные изменять, согласовывать, экономить дисковое пространство.

БД представляет собой новый подход к организации данных. Она позволяет обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера, вследствие чего доступ к данным и их обработка более эффективны. Разработка прикладных программ, использующих БД, становится легче, быстрее, дешевле, более  гибкой.  В этом  главные преимущества БД  над файловой организацией данных.

Создание БД представляет трудоемкий процесс, требующий определенной квалификации. При разработке БД надо учитывать следующие требования.

1. Многократное использование  данных.

2. Быстрый поиск и получение  информации по запросам пользователей.

3. Простота обновления данных.

4. Уменьшение излишней  избыточности данных.

5. Отсутствие дублирования  данных в различных компонентах  БД, обеспечивающее однократный  ввод данных.

6. Защита данных от  несанкционированного доступа, от  искажения и уничтожения.

7. Целостность БД. Это требование полноты, непротиворечивости и сохранности данных.

Современные базы данных большого объема. Для его измерения применяются такие единицы, как Терабайт и Петабайт. 1 Терабайт равен 1012  байтов, 1 Петабайт равен 1015 байтов.

Размещение БД осуществляется на устройствах для хранения больших объемов данных: жестких магнитных дисках, оптических компакт-дисках, оптических библиотеках. Так, оптические библиотеки позволяют организовать динамический доступ к информации объемом от нескольких десятков Гигабайт до 5-6 Терабайт. В этих устройствах может быть установлено свыше 500 компакт-дисков разного формата. 

 

 

 

2.2.  Иерархическая и сетевая модели данных 

 

Первоначально исследования в области БД были направлены на разработку способов структуризации данных. Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе, называется моделью данных. На практике наиболее распространены три модели: иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархическая модель представляет собой перевернутое дерево, из корня и узлов (элементов данных) которого   исходят ветви (соответствующие связям элементов данных). На самом верхнем уровне только один узел – корень. Каждый элемент связан с одним или несколькими элементами на более низком уровне (порожденными элементами) и только с одним элементом на более высоком уровне,  за исключением корня. Пример иерархической организации данных схематично представлен на рис. 1.

Иерархическая модель характеризуется сложностью, неоднородностью, что затрудняет манипулирование данными. Ее применение ограничено, так как не любая предметная область может быть представлена с помощью этой модели. 

 

 

 

Сетевая модель представляет структуру, у которой один или несколько порожденных элементов имеют более одного исходного элемента. В сетевой структуре любой элемент  может быть связан с любым другим элементом. Пример сетевой организации данных схематично представлен на рис. 2. 

 

 

 

Иерархическая модель является частным случаем сетевой.

Сетевые модели более универсальны. Взаимосвязи большинства предметных областей имеют сетевой характер. Технология работы с сетевыми моделями удобна для пользователя, так как возможен непосредственный доступ к элементам данных. 

 

 

 

2.3. Реляционная  модель данных 

 

На практике более распространена реляционная модель данных. Реляционная модель данных представляет собой комплекс взаимосвязанных простейших двумерных таблиц - отношений. Таблицы-отношения должны обладать следующими свойствами:

· каждый столбец таблицы – это элемент данных (атрибут) и его значения должны быть не расчленяемыми на несколько значений;

· все столбцы однородные;

· в таблице нет двух одинаковых строк;

· столбцы и строки могут просматриваться в любом порядке, безотносительно к их информационному содержанию и смыслу;

· число строк не ограничено.

Отношение описывает некоторый объект материального мира  посредством множества атрибутов  R(А1, А2, …,Аn), называемого схемой отношения.

В теории реляционных моделей данных используется терминология алгебры отношений. Согласно ей столбцы отношения называются доменами, а строки – кортежами. При работе с реляционными таблицами используют также  альтернативные им понятия – поля и записи. В отношении записи должны иметь уникальный  идентификатор – ключ. Ключ – один или несколько полей, однозначно определяющих записи. Ключ служит для быстрого поиска нужной информации. 

 

2.3.1. Логические  связи между отношениями 

 

Между отношениями устанавливаются связи. Связи делают их более информативными, чем они являются по отдельности. Они позволяют минимизировать избыточность данных в БД,

Связь устанавливается посредством связи ключей, содержащих общую информацию для обоих отношений. Пусть отношение R1  именуется главным, а R 2 – подчиненным. Ключ главного называется первичным, а подчиненного – вторичным.  Особенностью вторичного ключа является то, что его значения могут повторяться.

Связь существует четырех типов:

1) один-к-одному (1:1);

2) один-ко-многим (1:М);

3) многие-к-одному (М:1);

4) многие-ко-многим (М:М).

В случае связи 1:1 одному значению первичного ключа соответствует одно и только одно значение вторичного ключа. Пример связи этого типа: 

 

 

 

В случае связи 1:М одному значению первичного ключа может соответствовать несколько значений вторичного ключа. Пример связи этого типа:

 

 

В случае связи М:1 одному значению вторичного ключа может соответствовать несколько  значений первичного. Пример связи этого типа:

 

 

В случае связи М:М одному значению первичного ключа может соответствовать несколько  значений вторичного, и одному значению вторичного – несколько значений первичного. Пример связи этого типа: 

 

 

 

(каждый поставщик может поставлять несколько товаров; каждый товар может поставляться несколькими поставщиками). 

 

2.3.2. Нормализация  отношений 

 

При проектировании реляционной БД центральная задача – это определение количества отношений и их атрибутного состава. Задача группировки в отношения, набор которых заранее не фиксирован, допускает множество различных вариантов решений. Рациональные варианты группировки должны учитывать следующие требования:

· множество отношений должно обеспечивать минимальную избыточность данных;

· корректировка отношений не должна приводить к двусмысленности или потере данных;

· перестройка набора отношений при добавлении в БД новых полей должна быть минимальной.

Наиболее изученным способом преобразования отношений, позволяющих улучшить характеристики БД по перечисленным критериям, является нормализация отношений. Это  процесс приведения отношений к той или иной нормальной форме. Методику нормализации отношений разработал американский ученый А. Ф. Кодд в 1970 г. Он выделил три нормальные формы - 1НФ, 2НФ, 3НФ. Позже стали выделять   4НФ и 5НФ. Каждая последующая нормальная форма вводит определенные ограничения на хранимые в БД данные.

Отношение находится в первой нормальной форме, если все его поля являются простыми. Пример ненормализованного отношения: 

 

Книга	Автор	Цена, тыс.р.	Телефон
А	Крюк К. К. Лис Л. Л.	2	11-11-11 77-77-77
В	Дудов Д. Д. Павлов П.П.	6	44-44-44 55-55-55

 

 

Отношение содержит клетки, включающие несколько значений поля. Приведение этого отношения к 1НФ производится путем вставки записей:

 

 

 

Книга	Автор	Цена, тыс.р.	Телефон
А	Крюк К. К.	2	11-11-11
А	Лис Л. Л.	2	77-77-77
В	Дудов Д. Д.	6	44-44-44
В	Павлов П.П.	6	55-55-55

 

 

Отношение находится во второй нормальной форме, если оно удовлетворяет требованиям первой нормальной формы и неключевые поля функционально полно зависят от ключа. Полная функциональная зависимость означает, что значение каждого неключевого поля однозначно определяется значением ключа.

В предыдущем отношении неключевое поле «Телефон» не зависит от ключа «Книга». Для приведения этого отношения ко  2НФ его надо разбить на три:

1) информация о книгах:  

 

Номер книги	Книга	Цена, тыс.р
1	А	2
2	В	6

 

 

2) информация об авторах:  

 

Автор	Телефон
Крюк К. К.	11-11-11
Лис Л. Л.	77-77-77
Дудов Д. Д.	44-44-44
Павлов П.П.	55-55-55

 

 

3) информация о том, какой  автор написал какую книгу: 

 

Автор	Номер книги
Крюк К. К.	1
Лис Л. Л.	1
Дудов Д. Д.	2
Павлов П.П.	2