Концептуальные модели данных (типы структур данных, операции над данными, ограничения целостности).

 

В отличие от инфологической модели предметной области, описывающей по некоторым правилам сведения об объектах материального мира и связи между ними, которые следует иметь в БД, концептуальная модель описывает хранимые в ЭВМ данные и связи. В силу этого каждая модель данных неразрывно связана с языком описания данных конкретной СУБД.

По существу, модель данных — это совокупность трех составляющих: типов структур данных, операций над данными, ограничений целостности.

Другими словами, модель данных представляет собой неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ интеллектуальное средство проектировщика, позволяющее реализовать интерпретацию сведений о предметной области в виде формализованных данных в соответствии с определœенными требованиями, т. е. средство абстракции, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ дает возможность увидеть ʼʼлесʼʼ (информационное содержание данных), а не отдельные ʼʼдеревьяʼʼ (конкретные значения данных).

Типы структур данных

Среди широкого множества определœений, обозначающих типы структур данных, наиболее распространена терминология CODASYL (Conference of DAta SYstems Language) — международной ассоциации по языкам систем обработки данных, созданной в 1959 ᴦ.

В соответствии с этой терминологией используют пять типовых структур (в порядке усложнения):

1. элемент данных;

2. агрегат данных;

3. запись;

4. набор;

5. база данных.

Дадим краткие определœения этих структур.

Элемент данных — наименьшая поименованная единица данных, к которой СУБД может адресоваться непосредственно и с помощью которой выполняется построение всœех остальных структур данных.

Агрегат данных — поименованная совокупность элементов данных, которую можно рассматривать как единое целое. Агрегат должна быть простым или составным (если он включает в себя другие агрегаты).

Запись — поименованная совокупность элементов данных и (или) агрегатов. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, запись — это агрегат, не входящий в другие агрегаты. Запись может иметь сложную иерархическую структуру, поскольку допускает многократное применение агрегации.

Набор — поименованная совокупность записей, образующих двухуровневую иерархическую структуру. Каждый тип набора представляет собой связь между двумя типами записей. Набор определяется путем объявления одного типа записи ʼʼзаписью-владельцемʼʼ, а других типов записей — ʼʼзаписями-членамиʼʼ. При этом каждый экземпляр набора должен содержать один экземпляр ʼʼзаписи-владельцаʼʼ и любое количество ʼʼзаписей-членовʼʼ. В случае если запись представляет в модели данных сущность, то набор — связь между сущностями. К примеру, в случае если рассматривать связь ʼʼучитсяʼʼ между сущностями ʼʼучебная группаʼʼ и ʼʼстудентʼʼ, то первая из сущностей объявляется ʼʼзаписью-владельцемʼʼ (она в экземпляре набора одна), а вторая — ʼʼзаписью-членомʼʼ (их в экземпляре набора должна быть несколько).

База данных — поименованная совокупность экземпляров записей различного типа, содержащая ссылки между записями, представленные экземплярами наборов.

Отметим, что структуры БД строятся на основании следующих базовых композиционных правил:

1. БД может содержать любое количество типов записей и типов наборов;

2. между двумя типами записей должна быть определœено любое количество наборов;

3. тип записи должна быть владельцем и одновременно членом нескольких типов наборов.

Следование данным правилам позволяет моделировать данные о сколь угодно сложной предметной области с требуемым уровнем полноты и детализации.

Рассмотренные типы структур данных бывают представлены в различной форме — графовой; табличной; в виде исходного текста языка описания данных конкретной СУБД.

Операции над данными

Операции, реализуемые СУБД, включают селœекцию (поиск) данных и действия над ними. Селœекция данных выполняется с помощью критерия, основанного на использовании или логической позиции данного (элемента͵ агрегата͵ записи) или значения данного, либо связей между данными. Селœекция на базе логической позиции данного базируется на упорядоченности данных в памяти системы. При этом критерии поиска могут формулироваться следующим образом:

1. найти следующее данное (запись);

2. найти предыдущее данное;

3. найти п- еданное;

4. найти первое (последнее) данное.

Этот тип селœекции называют селœекцией посредством текущей селœекции, в качестве которой используется индикатор текущего состояния, автоматически поддерживаемый СУБД и, как правило, указывающий на некоторый экземпляр записи БД.

Ограничения целостности. Эти логические ограничения на данные используются для обеспечения непротиворечивости данных некоторым заранее заданным условиям при выполнении операций над ними. По сути ограничения целостности — это набор правил, используемых при создании конкретной модели данных на базе выбранной СУБД.

Различают внутренние и явные ограничения.

Ограничения, обусловленные возможностями конкретной СУБД, называют внутренними ограничениями целостности. Эти ограничения касаются типов хранимых данных (к примеру, ʼʼтекстовый элемент данных может состоять не более чем из 256 символовʼʼ или ʼʼзапись может содержать не более 100 полейʼʼ) и допустимых типов связей (к примеру, СУБД может поддерживать только так называемые функциональные связи, ᴛ.ᴇ. связи типа 1:1, 1: М или М: 1). Большинство существующих СУБД поддерживают прежде всœего именно внутренние ограничения целостности, нарушения которых приводят к некорректности данных и достаточно легко контролируются.

Ограничения, обусловленные особенностями хранимых данных о конкретной ПО, называют явными ограничениями целостности. Эти ограничения также поддерживаются средствами выбранной СУБД, но они формируются обязательно с участием разработчика БД путем определœения (программирования) специальных процедур, обеспечивающих непротиворечивость данных. К примеру, в случае если элемент данных ʼʼзачетная книжкаʼʼ в записи ʼʼстудентʼʼ определœен как ключ, он должен быть уникальным, ᴛ.ᴇ. в БД не должно быть двух записей с одинаковыми значениями ключа. Другой пример: пусть в той же записи предусмотрен элемент ʼʼвоенно-учетная специальностьʼʼ и для него отведено шесть десятичных цифр.

 

 

16. Понятие экономической информационной системы. Свойства экономических информационных систем.

 

Каждая область человеческой деятельности связана со "своей" информацией. Экономическая наука, деятельность общества в экономической сфере оперируют информацией, которая называется экономической.

Как категория экономическая информация, с одной стороны, соответствует общему понятию "информация", с другой — неразрывно связана с экономикой. Экономическая информация представляет собой лишь одну из разновидностей информации.

Экономическая информация - это информация, отражающая и обслуживающая процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ. Она включает в себя сведения о материальных, трудовых и стоимостных аспектах процессов, воспроизводимых в экономике и устраняющих неопределенность в отношении исходов этих процессов.

Экономическая информация служит инструментом управления. Поэтому ее необходимо рассматривать как одну из разновидностей управленческой информации, которая обеспечивает решение задач организационно-экономического управления народным хозяйством.

Экономическая информация представляет собой совокупность сведений (данных), отражающих состояние народного хозяйства и определяющих направление развития его и отдельных звеньев.

В информационных процессах, осуществляемых в управлении, экономическая информация играет роль предмета труда (исходная, "сырая" информация) и продукта труда (результатная, "обработанная" информация). Говоря о понятии " экономическая информация " с кибернетических позиций, информационный процесс управления можно охарактеризовать как превращение сведений (исходных данных) в экономическую информацию, необходимую для принятия решений, направленных на обеспечение заданного состояния народного хозяйства и его оптимального развития.

Экономической информации свойственны некоторые особенности, обусловленные ее сущностью. Принципиальное значение для создания систем обработки экономической информации и формирования информационных технологий имеют следующие ее свойства:

· преобладание алфавитно-цифровых знаков;

· необходимость оформления результатов обработки данных
в форме, удобной для восприятия человеком;

· широкое распространение документов как носителей исходных данных и результатов их обработки;

· значительный объем переменных и постоянных (условно-
постоянных) данных;

· дискретность - экономическая информация характеризует
состояние объекта или процесса либо на определенный момент
времени, либо за определенный интервал времени;

· организованность - экономическая информация отражает
результат интеллектуальной деятельности человека;

· неоднородность - необходимость различать элементы и
свойства отражаемых процессов;

· рассредоточенность источников и принципиальная невозможность концентрации и централизации процессов сбора данных;

· сохраняемость (неиссякаемость) при ее использовании (потреблении);

· возможность многократного применения одних и тех же
данных, в том числе разными потребителями одновременно;

· возможность сохранения передаваемой информации у отправителя;

· возможность длительного хранения с воспроизведением и
обновлением;

· способность к преобразованию, агрегированию по определенным признакам, детализации (разукрупнению) и сжатию (укрупнению);

· определенная самостоятельность данных по отношению к
своему носителю.

В условиях выполнения функций управления теми или иными объектами, экономическая информация должна отвечать определенным требованиям. Наиболее существенные из них:

· достоверность и полнота;

· ценность и актуальность;

· ясность и понятность;

· документальность: юридически подтвержденная в документах подписями (визами) соответствующих должностных лиц.

Информация достоверна, если она не искажает истинное положение дел. Недостоверная информация может привести к неправильному пониманию или принятию неправильного решения. Информация полна, если ее достаточно для понимания и принятия решений. Неполнота информации сдерживает принятие решений или может повлечь за собой ошибки.

Ценность информации зависит от того, какие задачи решаются с ее помощью. Актуальную информацию, т.е. соответствующую современному моменту, важно иметь при работе в постоянно изменяющихся условиях.

Если ценная и актуальная информация выражена непонятными словами, она может стать бесполезной. Информация становится ясной и понятной, если она передана языком, на котором говорят те, кому предназначена эта информация.