Классификация и основные свойства единиц информации.

 

Организационно-экономическая информация может быть представлена совокупностью отдельных структурных единиц информации. Существуют две основные единицы информации:

-реквизит;

-составная единица информации (СЕИ).

Единица информации характеризуется именем, структурой, значением, а так же допустимыми операциями над ними.

Имя – уникальное наименование в процессе обработки информации.

Структура – ее реквизитный состав с учетом иерархического вхождения в нее единиц информации более низкого уровня.

Операции над именем:

-открытие, закрытие;

-объявление синонимов.

Операции над структурой единицы информации:

Композиция – объединение различных по структуре единиц информации в новую структуру и новое множество значений.

Декомпозиция – дробление единиц информации на несовпадающие по структуре части.

Операции нормализация, свертка и выборка будут рассмотрены ниже.

Экономические документы и их структура.

Экономическим документом называется материальный носитель экономической информации. В качестве экономического документа, отображающего факт поступления материалов на склад, будет рассмотрен документ Приходной ордер с сокращенным составом реквизитов (рис.1).

 

Приходный ордер №___

Организация________________________________

Структура подразделения_____________________

 

Дата P1	Поставщик P2	Склад P3
05.09.06.

 

 

Номенклатурный номер материала P4	Кол-во по документу Q1	Кол-во принято Q2	Цена Q3	Сумма Q4

 

 

Рис.1. Экономический документ приходный ордер с сокращенным составом реквизитов.

 

Реквизит – простейшая единица информации, неделимая на смысловом уровне, отражающая количественную или качественную характеристику объекта (сущности) предметной области, например, номенклатурный номер материала. Деление реквизитов на части (символы) приводит к исчезновению его смысловой нагрузки. Синонимы реквизита: элемент, поле, признак, атрибут.

Реквизит имеет имя и множество значений. В зависимости от характера отображаемого свойства реквизиты делятся на:

-реквизиты признаки – качественное свойство объекта (номенклатурный номер материала);

-реквизиты основания – количественная характеристика объекта (количество материала, цена).

Реквизит можно переименовывать, осуществлять перекодировку.

Над реквизитами определены арифметические, логические операции и операции отношения (операции реляционной алгебры).

Составная единица информации (СЕИ). Понятие СЕИ.

Составной единицей информации (СЕИ) называется набор из реквизитов (атрибутов) и, возможно, других СЕИ.

Аппарат СЕИ предназначен для описания структуры экономических документов. Существует много способов описания структуры СЕИ. Рассмотрим способ описания который не зависит от конкретных языков программирования и типов использования СУБД. Документ приходной ордер можно представить в виде СЕИ.

Рис.2. Описание документа приходный ордер в виде СЕИ.

 

Единицу информации, входящую в СЕИ называют составляющей единицей информации. В рассматриваемом примере в качестве составляющей единицы информации можно рассматривать Р1, Р2, Р3, Р4. Для каждой СЕИ различают ее наименование, структуру, значение. Структура СЕИ - это реквизитный состав с учетом вхождения СЕИ более низкого уровня в состав рассматриваемой СЕИ.

Значение СЕИ - это некоторая конструкция, в которой каждому реквизиту, входящему в состав СЕИ присвоено значение или некоторое множество значений.

Документ Приходный ордер представляет собой СЕИ – обозначим ее С1. Форму документа «Приходный орден» можно разбить на две части: общую и предметную, которым соответствуют две СЕИ – «С11» и «С12».

С1 можно представить С1.(С11, С12), где С1 – идентификатор СЕИ.

(.) – знак иерархического подчинения.

С11, С12 – составляющие С1. (,) – знак отношения следования одного уровня.

С11 и С12 являются составными единицами информации и включают следующие составляющие элементы:

С11. (Р1, Р2, Р3).

С12. (Р4, Q1, Q2, Q3, Q4).

Единица информации одной формы представляющая одно значение в некоторой конструкции называется простой СЕИ (С11), а представляющая несколько значений – составной или массивом (С12). Следовательно, в ее описании надо объявить длину массива т.е. максимальное число позиций (обычно указывают номер первой и последней позиций).

С1. (С11. (Р1, Р2, Р3), С12. (1:3). (Р4, Q1, Q2, Q3, Q4))

Можно дать графическую интерпретацию СЕИ в виде графа, где висячие вершины – реквизиты СЕИ (реквизиты – признаки и реквизиты - основания). Остальные вершины – промежуточные СЕИ, которые являются составляющими по отношению к основной СЕИ.

 

Одно значение С 12 содержит по одному значению реквизитов Р4, Q1, Q2, Q3, Q4. Одно значение С1 содержит по одному значению всех реквизитов из одного документа (Р1, Р2, Р3, Р4, Q1, Q2, Q3, Q4). Одно значение СЕИ в памяти ЭВМ называется записью.

Структура составной СЕИ С1 может быть преобразована к виду:

С1. (1:3). (Р1, …,Р4, Q1, …, Q4)

 

Табличная интерпретация СЕИ

С1

Р1	Р2	Р3	Р4	Q1	Q2	Q3	Q4
05.09.11			…
05.09.11			…
05.09.11

Таблица 1.

 

Существует операция перестройки структуры СЕИ – нормализация. В результате этой операции СЕИ приобретает двухуровневую структуру, что соответствует двумерной таблице. Нормализованная структура более простая, но имеет увеличенный набор данных. Таблица 1. находится в первой нормальной форме. Операции над СЕИ те же, что и операции над единицами информации. Следует добавить сюда свертку и выборку.

Свертка - операция перехода от нормализованной структуры СЕИ к произвольной структуре, с соответствующим преобразованием значений (от таблицы 1 к рис. 2)

Выборка – операция выделения подмножества значений СЕИ, которое удовлетворяет заранее поставленным условиям выборки.

Цель анализа экономических документов заключается в том, чтобы выделить из них осмысленные фрагменты, называемые показателями. Это позволяет установить смысловые связи между различными документами, построить схему взаимосвязи показателей, определить объем перерабатываемой информации, а так же использовать результаты анализа для построения структуры базы данных.

Показатели – представляют собой полное описание количественного параметра, характеризующего некоторый объект или процесс. Показатель состоит из одного реквизита - основания и ряда характеризующих его и связанных с ним логическими отношениями реквизитов - признаков.

Общий вид показателя:

П (Р1, Р2, …, РN, Q), где Q- реквизит-основание, Р1, Р2, …, РN – реквизиты-признаки.

Структура показателя – его реквизитный состав.

Значение показателя – конструкция, в которой каждому реквизиту, входящему в показатель присвоено конкретное значение из соответствующего домена.

Для показателя определены арифметические, символьные, логические операции и операции отношения.

При операции отношения показатель рассматривается как множество значений, над которыми определены операции реляционной алгебры.

СЕИ любой сложности можно свести к совокупности различных показателей, каждый из которых имеет свой алгоритм получения (процесс). Возможен и обратный процесс (из показателя получить СЕИ).

Показатель имеет: имя, структуру (состав реквизитов), значение.

Для установления признаков и оснований показателя можно руководствоваться правилами:

Если значения реквизита исходное данное (число) или результат арифметических вычислений – это реквизит основания.

Если значение текстовое – реквизит признак.

Если основание показателя вычисляется по значению других оснований, то состав признаков показателя определяется как результат объединения признаков исходных показателей и других правил.

Пример. Реквизиты документа «Приходной орден»:

Дата, КодСкл, КодПост

КМат, Кво-док, Кво-пр, Цена, Сумма

Реквизиты – основания Кво-док, Кво-пр, Цена, Сумма представляют количественную характеристику оприходования материала на складе.

Следовательно имеем четыре показателя.

Чтобы определить структуру каждого реквизита – основания определить соответствующие реквизиты – признаки. Здесь необходимо использовать функциональных зависимостей.

П1 (КМат, КодСкл, КодПост, Дата, Кво-док)

П2 (КМат, КодСкл, КодПост, Дата, Кво-пр)

П3 (КМат, Цена)

П4 (КМат, КодСкл, КодПост, Дата, Сумма)

Расчетная формула, отражающая связь оснований трех показателей

Сумма = Цена * Кво-пр.

Реквизиты признаки показателя П4 результат объединения реквизитов признаков показателей П2 и П3

Граф взаимосвязи показателей

 

Использование показателей.

Применение в качестве единицы измерения объема информации – реквизита позволяет достаточно точно определить физические объемы данных, но он не обладает необходимой информативностью и поэтому не дает возможности четко отнести те или иные «функции» (в документах) к различным функциям в управлении, что в свою очередь не позволяет определить объемы информации, относящиеся к различным функциям управления. Показатели позволяют подсчитать объемы данных и соотнести их к различным функциям.

Описание структуры входных, выходных и нормативно-справочных показателей, расчетные формулы, а также граф взаимосвязи показателей определяют постановку экономической задачи. Использование аппарата экономических показателей позволяет создать структуру БД с минимальной избыточностью. Для этого в результате анализа документов ЭИС необходимо сначала выделить показатели, а затем объединить атрибуты родственных показателей по принципу: в одно отношение (таблицу) включить показатели с одинаковым составом атрибутов признаков.

Полученные в рассматриваемом примере показатели образуют в БД два отношения.

Первое - с атрибутами КодМат, Цена и второе - с атрибутами КодМат, КодСкл, КодПост, Дата, Кво-пр, Кво-док, Сумма.

Показатель является разновидностью СЕИ.

 

Лекция 3. Реляционная модель данных (РМД).

Моделью данных называется формализованное описание структуры данных и операций над ними.

Модели данных различаются математическим аппаратов, применяемым при их описании, а также набором операций и допустимыми видами связей между объектами.

В настоящее время различают несколько видов моделей данных, в том числе:

1. Теоретико-графовые модели (сетевые и иерархические).

2. Теоретико-множественные модели, использующие математический аппарат. К ним относятся реляционные модели.

Исторически первыми появились сетевые и иерархические модели, которые описываются в терминах теории графов. В настоящее время наиболее распространенной является реляционная модель. Она составляет основу современной технологии баз данных и делает эту область наукой.

Реляционная модель – это абстрактная теория данных, основанная на некоторых положениях математики (в основном теории множеств и логики предикатов).

Впервые принципы реляционной модели были изложены Коддом (Е.F.Codd) в 70-х годах. Математик по образованию он предложил использовать аппарат теории множеств и математической логики в управлении БД. Он показал, что данные могут быть организованы в виде двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение (relation). Над отношениями могут выполняться различные операции. Кодд также предложил понятие реляционного исчисления.

В реляционной модели рассматриваются три аспекта:

1. Структурный аспект. Данные должны быть представлены в виде отношений.

2. Аспект целостности данных. БД содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую для корректного функционирования приложений.

3. Аспект манипулирования данными. В распоряжении пользователя имеются операторы манипулирования данными.

 

БД поставщиков и деталей

S

	S#	SNAME	STATUS	CITY
	S1	Smith		London
	S2	Jones		Paris
	S3	Black		Paris
	S4	Clark		London
	P
P1	Nut	Red		London
P2	Bolt	Green		Paris
P3	Screw	Blue		Paris
P4	Screw	Red		London

 

SP

S#	P#	QTY
S1	P1
S1	P2
S1	P3
S2	P1
S2	P2
S3	P2