Проектирование информационной базы

Проектирование информационной базы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА «ПРИКЛАДНОЙ ИНФОРМАТИКИ И МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В УПРАВЛЕНИИ»

Отчет по лабораторной работе

по дисциплине

«Проектирование информационных систем»

на тему

Проектирование информационной базы

Выполнил: Абидов М.Г.

студент 3 курса

специальности ПИЭ

Проверила: Билалова Е.М.

Махачкала 2017

Целью проведения лабораторной работы является отработка на практике теоретических знаний, полученных при изучении курса «Проектирование экономических информационных систем», по вопросам проектирования информационной базы.

Задание:

·  рассмотреть

-        понятие информационной базы (ИБ) и основные требования, которым должна она удовлетворять;

-           принципы и способы организации ИБ как совокупности локальных файлов;

-           принципы и способы организации интегрированной БД;

-           состав операций проектирования ИБ как совокупности локальных файлов;

-           особенности выполнения работ на всех стадиях и этапах при проектировании БД.

·  провести проектирование информационной базы для своей предметной области.

Ответы на контрольные вопросы

. Что такое файл и какие виды файлов существуют в ЭИС?

Файл - это некоторое множество записей однородной структуры, предназначенное для решения экономических задач.Запись - это набор полей определенного формата, объединенных по общему ключевому полю.

Все файлы ЭИС можно классифицировать по следующим признакам:

• по этапам обработки (входные, базовые, результатные);

• по типу носителя (на промежуточных носителях - гибких магнитных дисках и магнитных лентах, и на основных носителях - жестких магнитных дисках, магнитооптических дисках и др.);

• по составу информации (файлы с оперативной информацией и файлы с постоянной информацией);

• по назначению (по типу функциональных подсистем);

• по типу логической организации (файлы с линейной и иерархической структурой записи);

• по способу физической организации (файлы с последовательным, индексным и прямым способом доступа).

Входные файлы создаются с первичных документов для ввода данных или обновления базовых файлов.

Файлы с результатной информацией предназначаются для вывода ее на печать или передачи по каналам связи и не подлежат долговременному хранению.

К числу базовых файлов, хранящиеся в информационной базе, относят основные, рабочие, промежуточные, служебные и архивные файлы.

Основные файлыдолжны иметь однородную структуру записей и могут содержать записи с оперативной и условно-постоянной информацией.

Оперативные файлы могут создаваться на базе одного или нескольких входных файлов и отражать информацию одного или нескольких первичных документов.

Файлы с условно-постоянной информацией могут содержать справочную, расценочную, табличную и другие виды информации, изменяющейся в течение года не более чем на 40 %, а, следовательно, имеющие коэффициент стабильности (Кст) не менее 0,6.

Файлы со справочной информацией должны отражать все характеристики элементов материального производства (материалы, сырье, основные фонды, трудовые ресурсы и т.п.). Как правило, справочники содержат информацию классификаторов и дополнительные сведения об элементах материальной сферы, например о ценах.

Нормативно-расценочные файлы должны содержать данные о нормах расхода и расценках на выполнение операций и услуг.

Табличные файлы содержат сведения об экономических показателях, считающихся постоянными в течение длительного времени (например, процент удержаний, отчислений и пр.).

Плановые файлы содержат плановые показатели, хранящиеся весь плановый период.

Рабочие файлысоздаются для решения конкретных задач на базе основных файлов путем выборки части информации из нескольких основных файлов с целью сокращения времени обработки данных.

Промежуточные файлыотличаются от рабочих файлов тем, что они образуются в результате решения экономических задач, подвергаются хранению с целью дальнейшего использования для решения других задач. Эти файлы, также как и рабочие файлы, при высокой частоте обращений могут быть также переведены в категорию основных файлов.

Служебные файлыпредназначаются для ускорения поиска информации в основных файлах и включают в себя справочники, индексные файлы и каталоги.

Архивные файлысодержат ретроспективные данные из основных файлов, которые используются для решения аналитических, например, прогнозных задач. Архивные данные могут также использоваться для восстановления информационной базы при разрушениях

файл информационный база данные

2. Что такое информационная база и каковы основные требования, которым должна удовлетворять ИБ

Основной частью внутримашинного информационного обеспечения является информационная база.

Информационная база (ИБ) - это определенным способом организованная совокупность данных, хранимых в памяти вычислительной системы в виде файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач.

Организация хранения файлов в информационной базе должна отвечать следующим требованиям:

• полнота хранимой информации для выполнения всех функций управления и решения экономических задач;

• целостность хранимой информации, т.е. обеспечение непротиворечивости данных при вводе информации в ИБ;

• своевременность и одновременность обновления данных во всех копиях данных;

• гибкость системы, т.е. адаптируемость ИБ к изменяющимся информационным потребностям;

• реализуемость системы, обеспечивающая требуемую степень сложности структуры ИБ;

• релевантность ИБ, под которой подразумевается способность системы осуществлять поиск и выдавать информацию, точно соответствующую запросам пользователей;

• удобство языкового интерфейса, позволяющее быстро формулировать запрос к ИБ;

• разграничение прав доступа, т.е. определение для каждого пользователя доступных типов записей, полей, файлов и видов операций над ними.

3. Принципы и способы организации ИБ как совокупности локальных файлов

Существуют следующие способы организации ИБ:

·  совокупность локальных файлов, поддерживаемых функциональными пакетами прикладных программ;

·          интегрированная база данных, основывающаяся на использовании универсальных программных средств загрузки, хранения, поиска и ведения данных, то есть системы управления базами данных (СУБД).

Локальные файлы вследствие специализации структуры данных под задачи обеспечивают, как правило, более быстрое время обработки данных. Однако недостатки организации локальных файлов, связанные с большим дублированием данных в информационной системе и, как следствие, несогласованностью данных в разных приложениях, а также негибкостью доступа к информации, перекрывают указанные преимущества. Поэтому организация локальных файлов может применяться только в специализированных приложениях, требующих очень высокую скорость реакции, при импорте необходимых данных их интегрированной ИБ.

4. Принципы и способы организации интегрированной БД

Интегрированная ИБ, т.е. база данных (БД) - это совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для множества приложений.

Централизация управления данными с помощью СУБД обеспечивает совместимость этих данных, уменьшение синтаксической и семантической избыточности, соответствие данных реальному состоянию объекта, разделение хранения данных между пользователями и возможность подключения новых пользователей. Но централизация управления и интеграция данных приводят к проблемам другого характера: необходимости усиления контроля вводимых данных, необходимости обеспечения соглашения между пользователями по поводу состава и структуры данных, разграничения доступа и секретности данных.

Основными способами организации БД являются создание централизованных и распределенных БД. Основным критерием выбора способа организации ИБ является достижение минимальных трудовых и стоимостных затрат на проектирование структуры ИБ, программного обеспечения системы ведения файлов, а также на перепроектирование ИБ при возникновении новых задач.

5. Каков состав операций проектирования ИБ как совокупности локальных файлов

Рис. 1. Технологическая сеть процесса проектирования ИБ как совокупности локальных файлов:

Д 1.1 - Постановка задачи;

Д 1.2 - Перечень документов;

Д 2.1 - Список задач;

Д 3.1 - Перечень имен файлов;4.1 - Универсум форм входных и результатных документов;

Д 4.1 - Состав полей файлов;

Д 5.1 - Таблица характеристик файлов;6.1 - Универсум способов логической организации файлов;7.1 - Универсум машинных носителей;

Д 7.1 - Список выбранных носителей;8.1 - Универсум способов физической организации файлов;

Д 8.1 - Таблица описания физической организации файлов

6. Каковы особенности выполнения работ на всех стадиях и этапах при проектировании БД

Процесс проектирования ИБ начинается с операции "Определение информационной потребности" каждой задачи (операция П1), которую составляют входные и результатные документы и выявляют анализируя “Постановки задач” (Д1.1). В результате выполнения этой операции получают “Список документов” (Д1.2).

Далее выполняется операция "Определение периодичности решения задач" (операция П2) и получается “Список задач и периодичности их решения” (Д2.1).

На третьей операции П3 "Составление списка файлов" выявляется полный состав файлов и проводится их классификация, в результате получается полный перечень имен файлов ИБ (Д3.1).

На основе полученного списка файлов, а также документа Д1.1 и универсума форм входных и результатных документов (U4.1) выполняется операции "Определение содержания файлов" (операция П4) по формированию состава полей записей файлов (Д4.1). При выполнении этой операции учитывается ряд основных принципов создания файлов, входящих в состав универсума (U4.2):

• алгоритмическая направленность создания информационных файлов;

• семантическая и синтаксическая однородность файлов;

• упорядоченность хранения файлов по ключу;

• универсализации файлов.

После определения состава и содержания полей каждого файла производится "Определение характеристик" этих файлов (операция П5) и получение таблицы характеристик файлов (Д5.1), включающей в себя:

·          наименование файла;

·          длину логической записи файла;

·          количество логических записей;

·          объем файла в байтах;

·          частоту использования файла;

·          порядок обработки файла (последовательный, выборочный, смешанный);

·          периодичность обновления файла;

·          объем обновлений файла в байтах;

·          длительность хранения;

·          тип носителя;

·          объем занимаемой памяти.

Далее, на операции П6, осуществляется "Выбор логической организации файлов" на основе универсума способов логической организации (U6.1) с получением таблицы описаний (Д6.1).

Затем при выполнении операции П7 осуществляется "Выбор носителей" для каждого файла из универсума машинных носителей (U7.1).

Далее выполняется операция П8 "Выбор физической организации файлов", используя данные документа Д7.1 и универсума способов физической организации файлов ИБ (U8.1), в результате получаем таблицу описания физической организации файлов Д8.1.

Проектирование БД имеет свои особенности на всех стадиях и этапах проектирования. Кратко остановимся на некоторых из них.

На предпроектной стадии выполняются следующие работы:

. Определение экономической целесообразности и технической возможности создания БД.

. Выявление состава, содержания и характеристик хранимой информации на основе результатов обследования предметной области.

. Определение оценок, количественных характеристик информационных объектов и структурных связей между ними на основе результатов анализа информационных потребностей приложений и “Постановок задач”.

. Построение инфологической модели предметной области, определяющей совокупность информационных объектов, их атрибутов и структурных связей, динамику их изменения и характеристику информационных потребностей пользователя.

. Предварительные оценки вариантов разработки БД.

. Оценка возможностей применения СУБД и выбор СУБД.

В результате выполнения этого комплекса работ проектировщики получают ТЭО и ТЗ. Технико-экономическое обоснование проектирования БД имеет ряд специфических разделов, таких как:

• описание принципов организации системы информационного обеспечения;

• обоснование целесообразности создания БД;

• описание инфологической модели;

• описание информационных потребностей конкретной задачи;

• описание схем документооборота;

• обоснование выбора конкретной СУБД.

Техническое задание на проектирование ЭИС имеет в своем составе специальный раздел, ориентированный на проектирование БД, в который входят следующие вопросы:

• назначение БД;

• основные требования к БД;

• основные технические решения;

• технико-экономические показатели эффективности использования БД;

• состав, содержание и организация проектных работ по созданию БД;

• порядок приемки БД в промышленную эксплуатацию.

На этапе технического проектирования при разработке базы данных выполняются следующие работы.

. Составление уточненной инфологической модели.

. Логическое проектирование (составление концептуальной схемы).

. Физическое проектирование (распределение по уровням памяти, выбор методов доступа, определение размеров файлов и т.д.).

. Проектирование и представление данных для приложений.

. Проектирование программного обеспечения, включая определение состава функций, поддерживаемых СУБД и ППП окружения; необходимых доработок этих программ и функций, реализуемых средствами оригинального программного обеспечения (для конкретных задач).

На этапе рабочего проектирования выполняются следующие работы:

. Разработка оригинальных программных средств и сервисных программ.

. Настройка СУБД и ППП окружения в соответствии с выбранными параметрами.

. Разработка контрольного примера.

. Разработка должностных технологических инструкций для пользователей для лучшего взаимодействия с БД.

Проектирование информационной базы.

База данных «Учет отпуска материалов в производство в два цеха» состоит из 5 таблиц:

.Таблица «Документ»;

.Таблица «Продукция»;

.Таблица «Склад»;

.Таблица «Цех»;

Перечень объектов-сущностей предметной области предприятии ОАО “Денеб " представлен в таблице 1:

Табл. 1. Перечень объектов-сущностей

Отношения, которыми охвачены объекты-сущности, представлены в таблице 2.

Табл. 2. Отношения объектов-сущностей предметной области АИС по делопроизводству

Рассмотрим ограничения целостности.

) ограничения на тип поля представлено в таблице 3.

Табл. 3. Ограничения на тип поля