Международный институт трудовых и социальных отношений

Международный институт трудовых и социальных отношений

Витебский филиал

Кафедра экономики и менеджмента

 

А.С. Слепухина

 

 

Информационные технологии

Курс лекций

Для студентов специальности «Менеджмент»

(часть вторая)

 

Витебск, 2010

Печатается по решению научно-методического совета

ВФ УО ФПБ МИТСО

 

УДК:

ББК: 32.971

 

Автор: доцент кафедры экономики и менеджмента, кандидат педагогических наук Слепухина А.С.

 

Рецензент: кандидат физико-математических наук, доцент, зав. кафедрой информатики и информационных технологий ВГУ Бочкин А.И.

 

 

Информационные технологии: Курс лекций для студентов специальности «Менеджмент». – Витебск, УО ФПБ ВФ «МИТСО», 2010. - 110 с.

 

Курс лекций предназначен для подготовки студентов 1 курса специальности «Менеджмент» к занятиям и к экзамену по дисциплине. Содержит необходимые теоретические сведения в объёме учебной программы по дисциплине. 

 

© Витебский филиал Учреждения образования Федерации профсоюзов Беларуси «Международный институт трудовых и социальных отношений»

СОДЕРЖАНИЕ

 

Лекция 9. Экономическая информация в автоматизированных информационных системах. Организация хранения данных. 4

Лекция 10. Проектирование БД.. 18

Лекция 11. Системы управления базами данных. 26

Лекция 12. Введение в SQL.. 35

Лекция 13. Системы обработки многопользовательских баз данных. 49

Лекция 14. Администрирование баз данных. 60

Лекция 15. Технологии искусственного интеллекта. Экспертные системы.. 69

Лекция 17. Основы проектирования компьютерных информационных технологий. 87

 

Внемашинная организация ЭИ

Внемашинная организация экономической информации включает в себя систему классификации и кодирования информации; системы управленческой документации; систему организации, хранения, внесения изменений в документации.

Внемашинная информационная база делится на нормативно-справочную информацию (мало изменяется во времени) – справочники, номенклатурные ценники, календарно-плановые нормативы, организационно-распорядительные документы и оперативно-учетную информацию (фиксирует протекание тех или иных процессов) – приходно-расходные документы, данные о выполнении планов, платежные поручения и др. (Левчук Е.А.).

Во внемашинной сфере в процессе управления обмен информацией реализуется в виде движения документов между управляемой и управляющей системами: от органа управления к объекту следуют документы, содержащие плановую информацию (приказы, распоряжения, плановые задания, планы-графики и т. п.); по линии обратной связи - от объекта к органу управления - следуют документы, содержащие учетно-отчетную информацию (информация о текущем или прошлом состоянии объекта управления). Внемашинное информационное обеспечение позволяет провести идентификацию объекта управления, формализовать информацию, представить данные в виде документов.

Документация - это значительная доля внемашинного информационного обеспечения. К документам предъявляется ряд требований по составу, содержанию. Единство требований составляет единую систему документации, цель которых обеспечить сопоставимость показателей различных сфер народного хозяйства.

Типичными ошибками в документации являются большой объем лишней информации и дублирование. Поэтому к ней предъявляются единые требования.

Различают входные документы (первичные) - содержат необработанные сведения и выходные -результат обработки (результативные).

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов.

Классификация - система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Система классификации позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Классификация объектов - то процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами.

Свойства информационного объекта определяются информационными параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми данными, например вес, стоимость, год, либо признаками, например цвет, марка машины, фамилия.

Реквизит - логически неделимый информационный элемент, описывающий определенное свойство объекта, процесса, явления и т.п.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Классификатор - систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

При классификации широко используются понятия классификационный признак и значение классификационного признака, которые позволяют установить сходство или различие объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное как признак классификации. Признак классификации имеет также синоним основание деления.

Иерархическая система классификации строится следующим образом:

• исходное множество элементов составляет 0-й уровень и делится в зависимости от выбранного классификационного признака на классы (группировки), которые образуют 1 -й уровень;

• каждый класс 1-го уровня в соответствии со своим, характерным для него классификационным признаком делится на подклассы, которые образуют 2-й уровень;

• каждый класс 2-го уровня аналогично делится на группы, которые образуют 3-й уровень и т.д.

 

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры классификации, необходимо перед началом работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются в дальнейшем за признаки классификации.

В иерархической системе классификации из-за жесткой структуры особое внимание следует уделить выбору классификационных признаков. В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Дня последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

Количество уровней классификации, соответствующее числу признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует глубину классификации.

Достоинства иерархической системы классификации:

• простота построения;

• использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры.

Недостатки иерархической системы классификации;

• жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки;

• невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.

Фасетная система классификации в отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами (facet - рамка). Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке хотя предпочтительнее их упорядочение. В каждой клетке таблицы хранится конкретное значение фасета. Например, фасет цвет, обозначенный Фг, содержит значения: красный, белый, зеленый, черный, желтый.

Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты. Для каждого объекта задается конкретная группировка фасетов структурной формулой, в которой отражается их порядок следования:

Ks=(Ф₁ Ф₂,-.-, Ф_n), где Ф_i,-i-й фасет; n - количество фасетов.

При построении фасетной системы классификации необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах, не повторялись. Фасетную систему легко можно модифицировать, внося изменения в конкретные значения любого фасета.

Достоинства фасетной системы классификации:

• возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок;

• возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

Дескрипторная система классификации. Для организации поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска.

Суть дескрипторного метода классификации заключается в следующем:

• отбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний, описывающих определенную предметную область или совокупность однородных объектов. Причем среди ключевых слов могут находиться синонимы;

• выбранные ключевые слова и словосочетания подвергаются нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребимых;

• создается словарь дескрипторов, т.е. словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

Между дескрипторами устанавливаются связи, которые позволяют расширить область поиска информации. Связи могут быть трех видов:

· синонимически е указывающие некоторую совокупность ключевых слов как синонимы;

· родо-видовые, отражающие включение некоторого класса объектов в более представительный класс;

· ассоциативные,соединяющие дескрипторы, обладающие общими свойствами.

Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов. Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется: длиной - число позиций в коде; структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием. Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования, которые образуют:

· классификационную систему кодирования, ориентированную на проведение предварительной классификации объектов либо на основе иерархической системы, либо на основе фасетной системы;

· регистрационную систему кодирования, не требующую предварительной классификации объектов.

Классификационное кодирование применяется после проведения классификации объектов. Различают последовательное и параллельное кодирование.

Последовательное кодирование используется для иерархической классификационной структуры. Суть метода заключается в следующем: сначала записывается код старшей группировки 1-го уровня, затем код группировки 2-го уровня, затем код группировки 3-го уровня и т.д. В результате получается кодовая комбинация, каждый разряд которой содержит информацию о специфике выделенной группы на каждом уровне иерархической структуры.

Последовательная система кодирования обладает теми же достоинствами и недостатками, что и иерархическая система классификации.

Регистрационное кодирование используется для однозначной идентификации объектов и не требует предварительной классификации объектов. Различают порядковую и серийно-порядковую систему.

Порядковая система кодирования предполагает последовательную нумерацию объектов числами натурального ряда. Этот порядок может быть случайным или определяться после предварительного упорядочения объектов, например по алфавиту. Этот метод применяется в том случае, когда количество объектов невелико, например кодирование названий факультетов университета, кодирование студентов в учебной группе.

Серийно-порядковая система кодирования предусматривает предварительное выделение групп объектов, которые составляют серию, а затем в каждой серии производится порядковая нумерация объектов. Каждая серия также будет иметь порядковую нумерацию. По своей сути серийно-порядковая система является смешанной: классифицирующей и идентифицирующей. Применяется тогда, когда количество групп невелико.

Целью кодирования является представление информации в более компактной цифровой форме. Основу для кодирования составляют результаты классификации. Условное обозначение, присвоенное конкретному объекту номенклатуры, называется кодом. Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется: длиной - числом позиций и структурой - порядком расположения символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Например, в белорусском классификаторе продукции код продукции содержит 6 цифровых знаков и 1 знак - контрольное число. Продукция делится:

- на классы (XX 00000);

- внутри класса - на подклассы (XX Х000);

- внутри подкласса - на группы (XX XX);

- внутри группы - на подгруппы (XX XXX);

- внутри подгруппы - на виды продукции (XX ХХХХ).
Например,

40 0000 4 - вычислительная техника;

40 1000 7 - сети, системы, комплексы и машины вычислительные;

50 1600 1 - сервисные программы.

Система кодирования может носить самостоятельный характер или быть основанной на предварительной классификации. Классификационные системы кодирования ориентированы на классификацию либо на основе иерархической системы (последовательное кодирование), либо на основе фасетной системы (параллельное кодирование). Регистрационные системы кодирования не требуют предварительной классификации объектов (например, порядковая, серийно-порядковая). Каждой из них присущи свои достоинства и недостатки.

Выбор системы кодирования зависит от объема кодируемой номенклатуры, ее стабильности и от задач, стоящих перед экономической информационной системой.

Требования к построению кодов

- коды должны обладать способностью идентифицировать каждый объект и одновременно содержать всю необходимую информацию об объектах;

- коды должны обеспечить удобство и эффективность автоматизированной обработки, в частности автоматизированную группировку и получение
 итогов нужных степеней по соответствующему классификационному признаку;

- коды должны быть едиными для всех подразделений, стабильными и для каждой номенклатуры, иметь одинаковую длину;

- системы кодирования должны обеспечить резерв кодовых обозначений для включения в номенклатуру новых позиций и расширение номенклатуры
 без нарушения ее структуры.

- системы кодирования должны быть ориентированы на автоматизированную обработку и обеспечивать автоматизированное ведение классификаторов.

1. Внутримашинная организация ЭИ

Та часть экономической информации, которая хранится в памяти вычислительной системы, называется внутримашинной. В этом случае данные организуют в виде файлов или в виде базы данных, которая представляет собой один или несколько взаимосвязанных файлов. 

 Файловая организация данных – система хранения информации на машинном носителе в виде файлов. В этом случае файл представляет собой совокупность одинаковым образом организованных сведений о разных экземплярах одного объекта (например, одни и те же сведения о разных студентах). Такая организация данных имеет ряд недостатков: дублирование данных, жесткая связь данных и прикладных программ, ограниченный контроль данных, ограниченные возможности управления данными. Работы по устранению этих недостатков привели к организации данных в виде баз данных.

База данных в широком смысле слова - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащую изучению для организации управления и в конечном счете автоматизации, например, предприятие, вуз и т д. Хранимая в базе данных информация должны быстро извлекаться по требованию пользователя, причем выборка может быть с произвольным сочетанием данных. Поэтому данные в базе должны быть структурированы.

Так приходим к понятию БД – организованная совокупность структурированной информации из некоторой предметной области, хранящаяся на машинном носителе информации. База данных может храниться в виде одного или нескольких файлов.

Для работы с данными, хранящимися в базе создаются приложения (программные средства), позволяющие пользователям вводить данные в базу, редактировать их, искать интересующую информацию, анализировать данные.

Базы данных размещают на устройствах хранения данных с большой емкостью: на жестких магнитных дисках, на оптических дисках, в оптических библиотеках (содержат более 500 компакт-дисков). Чтобы подсчитать ресурсы информационной системы, необходимо экономическую информацию оценить количественно. Для этого используются различные единицы измерения информации: символ, атрибут, показатель, логическая запись, документ, массив, поток. Емкость базы данных измеряется машинными единицами информации — бит, байт, килобайт, мегабайт, поле, физическая запись, файл и другие. Современные базы данных имеют емкости сотни и тысячи мегабайт, достигают десятков терабайт.

С момента появления электронных вычислительных машин и применения их для обработки данных (начало 60-х годов 20 века) сами данные хранили в виде файлов (Мак Гри, 1959 г.), то есть использовалась файловая система хранения данных. Применялся последовательный способ организации данных, имелась их высокая избыточность, идентичность логической и физической структур и полная зависимость данных. С появлением экономико-управленческих задач, отличающихся большими объемами данных и малой долей вычислений, файловая организация данных оказалась неэффективной. Необходимо было упорядочить данные либо с целью более эффективного использования (информационные массивы), либо более надежного хранения (базы данных). Были попытки применения информационных массивов, но более эффективными оказались технологии баз данных

В 1963 году С. Бахманом была создана первая промышленная база данных IDS с сетевой моделью данных, которая все еще характеризовалась избыточностью данных и их использованием только для одного приложения. Доступ к данным осуществлялся с помощью соответствующего программного обеспечения. В 1969 году сформировалась группа, создавшая набор стандартов CODASYL для сетевой модели данных.

Существенный скачок в развитии технологии баз данных дала предложенная Э. Коддом в 1970 году концепция реляционной модели данных. Теперь логические структуры могли быть получены из одних и тех же физических данных, т.е. доступ к одним и тем же физическим данным мог осуществляться различными приложениями по разным путям. Стало возможным обеспечение целостности и независимости данных.

В конце 70-х годов появились современные СУБД, обеспечивающие физическую и логическую независимость, безопасность данных, обладающие развитыми языками БД. В последние годы все более активно используются распределенные и объектно-ориентированные базы данных, характеристики которых определяются приложениями средств автоматизации проектирования и интеллектуализации БД.

Существуют два подхода к построению БД:

1. Классический подход (традиционный, широко использовался в 80-е годы) связан с автоматизацией документооборота (движение документов в процессе работы предприятия).

Считали, что данные менее подвижны, чем алгоритмы, поэтому следует создать универсальную БД, которую затем можно использовать для любого алгоритма. Однако вскоре выяснилось, что создание универсальной БД проблематично. Появившаяся концепция интеграции данных при резком увеличении их объема на практике не дала ожидаемых результатов. Кроме этого, стали появляться приложения (текстовые, графические редакторы), базирующиеся на широко используемых стандартных алгоритмах.

2. Современный подход (сформировался к 90-м годам) связан с автоматизацией управления. Он предполагает первоначальное выявление стандартных алгоритмов приложений, под которые определяются данные, а стало быть, и база данных Объектно-ориентированное программирование только усилило значимость этого подхода.

 

Контрольные вопросы

1. Понятие «экономическая информация».

2. Особенности экономической информации.

3. Требования к экономической информации.

4. Виды экономической информации.

5. Структура экономической информации.

6. Понятие «система управления».

7. Понятие «экономическая информационная система».

8. Понятие «автоматизированная информационная система».

9. Классификация АИС.

10. Виды обеспечения АИС.

11. Внутримашинное информационное обеспечение АИС.

12. Внемашинное информационное обеспечение АИС.

13. Виды систем классификации информации.

14. Способы кодирования информации.

15. Понятие «база данных».

 

Литература

1. Левчук Е.А. Технологии организации, хранения и обработки данных: учебное пособие/ В.А. Левчук. – Мн.: Выш. шк., 2005. – C. 3-11.

2. Румянцева Е.Л., Слюсарь В.В. Информационные технологии: учеб пособие - – М.: ИД «ФОРУМ»:ИНФРА –М, 2009. – 256 с. – С. 57-67.

3. Информационные системы и технологии в экономике: Учебник. – 2-е изд-е, доп. и перераб./ Т.П. Барановская и др. Под общей редакцией В.И. Лойко. – М.: Финансы и статистика, 2003. - 52-57.

4. Романов А.Н., Одинцов Е.Е. Информационные системы в экономике (лекции, упражнения и задачи): Учеб. пособие. – М.: Вузовский учебник, 2007. – С. 84-95.

 

Основные понятия

Экономическая информация - информация, характеризующая производственные отношения в обществе.

Требования к ЭИ – точность, достоверность, оперативность.

Реквизит — минимальная структурная единица информации

Показатель — это сочетание одного реквизита-признака с одним или несколькими реквизитами-основаниями.

Документ — это совокупность экономических показателей (информационная совокупность более высокого уровня) с указанием лица, ответственного за содержащуюся в них информацию.

Массив информации — это совокупность информации, содержащейся в различных однородных документах.

Поток — это совокупность массивов, относящихся к одной функции управления.

Информационная система объекта — это совокупность потоков, характеризующих деятельность объекта в целом.

Автоматизированная информационная система (АИС ) - совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений (Титоренко Г.А).

Информационное обеспечение - совокупность показателей, справочных данных, массивы информации на машинных носителях информации.

Внемашинная экономическая информация - система классификации и кодирования информации; система управленческой документации; система организации, хранения, внесения изменений в документацию.

Внутримашинная экономическая информация - та часть экономической информации, которая хранится в памяти вычислительной системы.

База данных – организованная совокупность структурированной информации из некоторой предметной области, хранящаяся на машинном носителе информации.

 

Темы рефератов

1. Структура информационных массивов промышленных предприятий.

2. Структура форм отчетности промышленных предприятий.

3. Нормативные документы, регламентирующие работу экономических информационных систем.

 

 

Требования, предъявляемые к базе данных

Развитие технологий баз данных определяется рядом факторов: ростом информационных потребностей пользователей, требованиями эффективного доступа к информации, появлением новых видов машиной памяти и увеличением ее емкости, новыми средствами и возможностями в сфере телекоммуникаций и др.

К современным базам данных предъявляются следующие основные требования:

1. Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос). Время отклика - промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Похожим является термин время доступа - промежуток времени между выдачей команды записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция поиска, чтения данных или записи их. Часто операции записи, удаления и модификации данных называют операциями обновления.

2. Простота обновления данных. Важнейшими являются эти первые два противоречивых требования: повышение быстродействия требует упрощения структуры БД, что, в свою очередь, затрудняет процедуру обновления данных, увеличивает их избыточность

3. Независимость данных - возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей. Независимость данных предполагает инвариантность к характеру хранения данных, программному обеспечению и техническим средствам. Она обеспечивает минимальные изменения структуры БД при изменениях стратегии доступа к данным и структуры самих исходных данных. Это достигается, как будет показано далее, «смещением» всех изменений на этапы концептуального и логического проектирования с минимальными изменениями на этапе физического проектирования

4. Совместное использование данных многими пользователями.

5. Безопасность данных - защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения. Безопасность данных включает их целостность и защиту. Целостность данных - устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей. Целостность данных предполагает:

1) отсутствие неточно введенных данных или двух одинаковых записей об одном и том же факте;

2) защиту от ошибок при обновлении БД;

3) невозможность удаления (или каскадное удаление) связанных данных разных таблиц;

4) неискажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределенных базах данных;

5) сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных).

Для обеспечения целостности БД накладывают ограничения целостности в виде некоторых условий, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные (например, диапазон значений атрибутов и др.):

- целостности сущностей - любой кортеж любого отношения отличим от любого другого кортежа этого отношения

целостности по ссылкам - для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в отношении, на которое ведется ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным

Целостность обеспечивается триггерами целостности - специальными приложениями-программами, работающими при определенных условиях. Защита данных от несанкционированного доступа предполагает ограничение доступа к конфиденциальным данным и может достигаться:

1) введением системы паролей;

2) получением разрешений от администратора базы данных (АБД);

3) запретом от администратора базы данных на доступ к данным;

4) формирование видов - таблиц, производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям.

Три последние процедуры легко выполняются в рамках языка SQL.

6. Стандартизация построения и эксплуатации БД (фактически СУБД). Стандартизация обеспечивает преемственность поколений СУБД, упрощает взаимодействие БД одного поколения СУБД с одинаковыми и различными моделями данных. Стандартизация (ANSI/SPARC) осуществлена в значительной степени в части интерфейса пользователя СУБД и языка SQL. Это позволило успешно решить задачу взаимодействия различных реляционных СУБД как с помощью языка SQL, так и с применением приложения Open DataBase Connection (ODBC). При этом может быть осуществлен как локальный, так и удаленный доступ к данным (технология клиент/сервер или сетевой вариант).

7. Минимальная избыточность – любой элемент данных должен храниться в единственном экземпляре.

8. Многократное использование данных.

9. Однократный ввод данных.

10. Адекватность отображения данных соответствующей предметной области.

11. Дружелюбный интерфейс пользователя.

 

Определение объектов

Выделим следующие объекты:

1. ТОВАР - (Т);

2. ЗАКАЗЧИК - (З);

3. ПОСТАВЩИК - (П);

4. СЧЕТА - (С);

5. ДОГОВОР - (Д);

6. НАКЛАДНЫЕ - (Н).

Первоначальное графическое представление концептуальной модели

	Т
З		П
	С
Н		Д

 

Задание первичных и альтернативных ключей, определение свойств объектов

Для каждого объекта определим свойства, которые будем хранить в БД. При этом необходимо учитывать тот факт, что при переходе от логической к физической модели данных может произойти усечение числа объектов. На самом деле, как правило, значительное число данных, необходимых пользователю, может быть достаточно легко подсчитано в момент вывода информации. В то же время, в связи с изменением алгоритмов расчета или исходных величин, некоторые расчетные показатели приходится записывать в БД, чтобы гарантированно обеспечить фиксацию их значений. Выбор показателей, которые обязательно следует хранить в БД, достаточно сложен. Нечасто можно найти однозначное решение этой проблемы, и в любом случае оно потребует тщательного изучения работы предприятия и анализа концептуальной модели. Таким образом, концептуальная модель базы данных представляет собой совокупность объектов (с указанием их характеристик), которые должны быть помещены в базу данных, и связей между ними.

Концептуальная модель переносится затем в модель данных, совместимую с выбранной СУБД Возможно, что отраженные в концептуальной модели взаимосвязи между объектами окажутся впоследствии нереализуемыми средствами выбранной СУБД. Это потребует изменения концептуальной модели. Версия концептуальной модели, которая может быть обеспечена конкретной СУБД, называется логической моделью.

Логическая модель отражает логические связи между элементами данных вне зависимости от их содержания и среды хранения. Логическая модель данных может быть реляционной, иерархической или сетевой. В реляционной модели все объекты, составляющие концептуальную модель, помещаются в одну или несколько таблиц (между которыми должны быть установлены связи). Размещение данных в таблицы производится так, чтобы каждая таблица была нормализована, то есть соответствовала по крайней мере третьей нормальной форме. Нормализация представляет собой процесс реорганизации данных путем ликвидации повторяющихся групп и иных противоречий в хранении данных с целью приведения таблиц к виду, позволяющему осуществлять непротиворечивое и корректное редактирование данных. Теория нормализации основана на концепции нормальных форм. Приведение модели к требуемому уровню нормальной формы является основой построения реляционной БД. В процессе нормализации элементы данных группируются в таблицы, представляющие объекты и их взаимосвязи. Теория нормализации основана на том, что определенный набор таблиц обладает лучшими свойствами при включении, модификации и удалении данных, чем все остальные наборы таблиц, с помощью которых могут быть представлены те же данные. Введение нормализации отношений при разработке информационной модели обеспечивает минимальный объем физической, то есть записанной на каком-либо носителе БД и ее максимальное быстродействие, что впрямую отражается на качестве функционирования информационной системы. Нормализация информационной модели выполняется в несколько этапов.

Данные, представленные в виде двумерной таблицы, являются первой нормальной формой реляционной модели данных. Первый этап нормализации заключается в образовании двумерной таблицы, содержащей все необходимые свойства (поля) информационной модели, и в выделении ключевых свойств (полей). Таблица находится в первой нормальной форме, если значения всех ее полей атомарны, а записи – уникальны. Очевидно, что полученная весьма внушительная таблица будет содержать очень разнородную информацию. В этом случае будут наблюдаться аномалии включения, обновления и удаления данных, так как при выполнении этих действий нам придется уделить внимание данным (вводить или заботиться о том, чтобы они не были стерты), которые не имеют к текущим действиям никакого отношения.

Отношение задано во второй нормальной форме, если оно является отношением в первой нормальной форме и каждое свойство, не являющееся первичным свойством в этом отношении, полностью зависит от любого возможного ключа этого отношения.

Если все возможные ключи отношения содержат по одному свойству, то это отношение задано во второй нормальной форме, так как в этом случае все свойства, не являющиеся первичными, полностью зависят от возможных ключей. Если ключи состоят более чем из одного свойства, отношение, заданное в первой нормальной форме, может не быть отношением во второй нормальной форме. Приведение отношений ко второй нормальной форме заключается в обеспечении полной функциональной зависимости всех свойств от ключа за счет разбиения таблицы на несколько, в которых все имеющиеся свойства будут иметь полную функциональную зависимость от ключа этой таблицы. В процессе приведения модели ко второй нормальной форме в основном исключаются аномалии дублирования данных.

Отношение задано в третьей нормальной форме, если оно задано во второй нормальной форме и каждое свойство этого отношения, не являющееся первичным, не транзитивно зависит от каждого возможного ключа этого отношения.

Транзитивная зависимость выявляет дублирование данных в одном отношении. Если А, В и С - три свойства одного отношения и С зависит от В, а В от А, то говорят, что С транзитивно зависит от А. Преобразование в третью нормальную форму происходит за счет разделения исходного отношения на два.

Пользователям выделяются подмножества логической модели, называемые внешними моделями, отражающие их представления о предметной области. Внешняя модель соответствует представлениям, которые пол