Работа со структурированными данными или списками в ЭТ

С точки зрения ЭТ список – это связанная информация в формате таблиц. Для организации списка каждому столбцу присваивается имя, затем вводятся данные.

При вводе всех данных по строкам формируются записи с полями, имена которых заданы в начале каждого столбца. Каждый столбец должен содержать однородную информацию, причем не допускаются пустые строки и столбцы списка.

Ниже приводится пример списка по данным о ГТД (грузовая таможенная декларация).

 

Таблица 10 – Пример списка «Данные о ГТД»

Таможенное учреждение	Регион	Месяц	Кол-во ГТД
Т/П Ростов-Авиа	ЮФО	Январь
Новороссийская таможня	ЮФО	Март
Адыгейская таможня	ЮФО	Январь

Над списками можно проводить следующие операции:

1. Сортировка (упорядочение по возрастанию или убыванию) –в меню ДАННЫЕ – СОРТИРОВКА указываются имена тех полей, которые нужно упорядочить и в каком порядке, по возрастанию или убыванию.

2. Фильтрация (выборка по критерию) – в меню ДАННЫЕ – ФИЛЬТР – АВТОФИЛЬТР. В полях с кнопками для фильтрации выбираются условия выборки необходимых данных.

3. Подведение ИТОГОВ – в меню ДАННЫЕ – ИТОГИ (промежуточные или общие). Эту операцию можно проводить после сортировки списка.

4. Создание сводной таблицы – в меню ДАННЫЕ – СВОДНАЯ ТАБЛИЦА. Для автоматизации создания сводной таблицы используется "Мастер сводных таблиц". С помощью специального диалогового окна создается макет сводной таблицы с нужными полями. Данные сводной таблицы можно обновлять, если изменяются данные исходных таблиц.

Сводная таблица –это специальный тип таблицы, в которой систематизируются данные в соответствии с макетом пользователя и производятся итоговые вычисления (суммирование, нахождение максимума, минимума, среднего значения и т.д.).

Построение диаграмм в ЭТ

Самый эффективный метод представления данных – с помощью графики. Он позволяет увидеть те закономерности, которые не всегда усматриваются в таблице чисел. Электронная таблица Excel предоставляет пользователю богатый выбор диаграмм.

F Диаграмма –это графическое представление табличных данных.

В зависимости от задачи можно использовать:

Ø Линейный график

Ø Столбиковую диаграмму

Ø Круговую диаграмму

Ø Точечную диаграмму

Ø Цилиндрическую

Ø Коническую и т.д.

Диаграммы создаются с помощью "Мастера диаграмм". Технология создания диаграммы представлена следующими шагами:

Ø Выделение диапазона ячеек (смежных и несмежных) с заголовками.

Ø Запуск мастера диаграмм.

Ø Выбор типа диаграммы.

Ø Задание параметров диаграммы – название оси категорий (Х), оси значений (У), название диаграммы, легенда (обозначения полей) и др.

Ø Для объемных диаграмм можно изменить угол поворота.

F В ЭТ можно создавать интегрированные документы

С помощью гиперссылок можно установить связь с другими листами одной и той же книги или отдельно созданной книги. Кроме того, можно связать книгу Excel с различного рода документами, созданными в интегрированной среде, такой как Microsoft Office, а также с файлами, созданными другими приложениями.

Средства анализа данных в ЭТ Excel

Средства анализа данных включают:

Ø Основные встроенные функции;

Ø Финансовый анализ;

Ø Статистический анализ;

Ø Анализ "что-если".

Основные встроенные функции

Функции – это специальные, заранее созданные формулы, которые позволяют легко и быстро выполнять сложные вычисления. Microsoft Excel имеет более 300 встроенных функций, которые выполняют широкий спектр различных вычислений.

Полное описание всех функций изложено в справочной системе Excel. Здесь приводятся примеры использования некоторых основных встроенных функций общего использования и отдельно выделены функции для финансового и статистического анализа.

Синтаксически функция состоит из двух частей: имени функции и одного или нескольких аргументов, заключенных в скобки. В качестве аргументов должны быть исходные данные и результаты вычислений, которые заносятся в ячейки электронной таблицы. Функции являются частью формул и могут входить в состав выражения формулы. Аргументами могут быть числовые значения, текстовые, логические, массивы, адреса и имена ячеек.

Среди основных встроенных функций следует выделить следующие группы: математические, логические, текстовые, функции просмотра и ссылок.

Столь богатый набор функций позволяет производить сложные расчеты для построенных в ЭТ математических моделей каких-либо процессов и явлений.

Финансовый анализ

Финансовые функции Excel позволяют выполнять такие обычные финансовые вычисления, как определение чистой текущей стоимости и будущего значения вложения без построения длинных и сложных формул.

Статистический анализ

В состав Microsoft Excel входит набор средств анализа данных (называемый пакет анализа), предназначенный для решения сложных статистических и инженерных задач. Для проведения анализа данных с помощью этих инструментов следует указать входные данные и выбрать параметры; анализ будет проведен с помощью подходящей статистической или инженерной макрофункции, а результат будет помещен в выходной диапазон. Другие инструменты позволяют представить результаты анализа в графическом виде.

Анализ "что-если"

Одно из основных достоинств Excel состоит в том, что он позволяет легко и быстро проводить анализ исследований, изменяя исходные данные и получая результаты. Автоматическое обновление вычислений обеспечивает обратную связь с экспериментами.

Существует ряд средств, которые позволяют проводить анализ "что-если":

Ø Диспетчер сценариев;

Ø Подбор параметра;

Ø Поиск решения.

Диспетчер сценариев

При моделировании сложных задач, можно использовать диспетчер сценариев.

Диспетчер сценариев – это механизм, позволяющий производить анализ влияния изменяемых переменных на результирующие, вычисляемые по формулам, для выбора наилучшего результата.

Прежде чем начнется работа с диспетчером сценариев, имеет смысл присвоить имена ячейкам, которые используются для переменных, а также ячейкам, содержащим формулы. Данный шаг не является необходимым, но в этом случае отчеты по сценариям, а также некоторые окна диалогов станут более наглядными.

Подбор параметра

Подбор параметра – это механизм для решения уравнений (даже очень сложных, трансцендентных). Однако этот механизм позволяет найти только одно значение. Например, для решения квадратного уравнения, имеющего два корня, необходимо применить Подбор параметра дважды.

Поиск решения

Поиск решения используется для решения сложных задач, например, по оптимизации каких-либо решений. Этот инструмент может применяться для решения задач, которые включают много изменяемых ячеек, т.е. найти несколько значений переменных целевой функции. Он также позволяет задать одно или несколько ограничений — условий, которые должны выполняться при поиске решения.

Контрольные вопросы:

1. Определите основные понятия электронной таблицы Excel - структурные элементы: книга, лист, ячейка, функции и приемы работы.

2. Что такое формулы, и каковы приемы работы с ними?

3. Что понимается под адресом ячейки?

4. Что такое трехмерный адрес?

5. Что такое абсолютный адрес и относительный?

6. Определите понятие диапазон.

7. Что такое сводная таблица?

8. Что понимается под фильтрацией?

9. Что такое сортировка?

10. В чем смысл средств анализа данных: подбор параметра, поиск решения, сценарий?

 

Базы данных (БД)

База данных – это именованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Сначала рассмотрим более подробно понятие «База данных», а затем понятие «СУБД».

В представлении данных в базах данных можно выделить два уровня абстракции:

· физическая модель и

· логическая (информационная) модель.

Физическая модель означает организацию базы данных внутреннюю и в файловой системе.

Логическая модель представляет собой описание объекта (сущности) любой природы и его характеристик (атрибутов). Между различными объектами и их свойствами могут существовать межсущностные и межатрибутныесвязи.

Модель данных – это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над ними.

Существует три типа логических моделей:

· Иерархическая модель данных;

· Сетевая модель данных;

· Реляционная модель данных.

1. Иерархическая модель – структура, в которой каждый объект может подчиняться только объекту вышестоящего уровня.

2. Сетевая модель – структура, в которой каждый объект может быть подчинен нескольким объектам.

3. Реляционная модель – структура данных, в которой каждый объект (таблица-отношение) может быть логически связан с другими объектами модели по равенству значений одинаковых характеристик.

Если сравнить три вида моделей между собой, то можно отметить следующее: сетевые модели являются более универсальными по сравнению с иерархическими, т.к. взаимосвязи в большинстве предметных областей имеют сетевой характер.

Реляционная модель наиболее проста и удобна по сравнению с другими моделями и обеспечивает многомерные связи между объектами предметной области. В принципе любая из моделей может быть сведена к реляционной.

Более подробно в пособии рассматривается именно реляционная модель и терминология, связанная с ее применением.

Реляционные модели

Понятие реляционный модели связано с разработками известного американского специалиста в области баз данных ЭдгараКодда (1970 год). Будучи по образованию математиком, Э. Кодд предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение – relation (англ.).

Концепция реляционной модели была предложена при решении задачи об обеспечении независимости представления и описания данных. Было доказано, что набор таблиц может быть использован для хранения данных об объектах реального мира и моделирования связей между ними. Эта модель характеризуется простотой структуры данных.

При проектировании реляционной базы данных устанавливается структурная связь между информационными объектами (ИО) для обеспечения всевозможных запросов. Для установления связи необходимо, чтобы между информационными объектами существовали реальные отношения. Существует три типа отношений:

Ø Один ИО к одному ИО

Ø Один ИО ко многим ИО

Ø Многие ИО ко многим ИО.

Реальные отношения " Один ИО к одному ИО" имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует только один экземпляр второго ИО и наоборот.

Реальные отношения " Один ИО ко многим ИО" имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует несколько экземпляров другого ИО, обратное неверно.

Реальные отношения " Многие ИО ко многим ИО" имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует несколько экземпляров другого ИО и наоборот, каждому экземпляру второго ИО соответствует несколько экземпляров первого ИО.

Термины теории и практики реляционных БД

Таблица 11 – Соотношение терминов в теории и практике

Теория реляционных БД	Принятые соглашения
Отношение	Таблица
Кортеж	Запись (Строка)
Домен	Столбец
Атрибут	Поле

Определения.

Атрибут – это характеристика (свойство) объекта, отраженное в названии поля.

Домен – это элемент отношения, столбец таблицы, п одмножество значений заданного типа, допустимых для данного атрибута.

Кортеж – это элемент отношения, строка таблицы; упорядоченный набор из N элементов, полей.

Отношение – это множество однотипных записей, являющихся экземплярами одного объекта.

Реляционная модель – это модель, объекты которой представлены в виде таблиц-отношений, каждый столбец которых имеет уникальное имя и содержит значения одного типа, а каждая строка называется записью и состоит из полей, содержащих значения разного типа.

Поле – элементарная единица логической организации данных.

Поле имеет следующие характеристики:

Ø Имя

Ø Тип

Ø Длина

Ø Точность для числовых данных.

Правила проектирования БД

Для создания надежного и эффективного приложения необходимо использовать правила нормализации баз данных.

Нормализация – это процесс организации полей данных в группы таблиц, при котором происходит декомпозиция (разложение) исходных отношений (таблицы) на более мелкие простые отношения (таблицы).

Лежащая в основе нормализации математическая теория довольно сложна, но для практического применения ее можно сформулировать в виде довольно простых правил.