2 Постановка задачи дипломного проекта

Целью данного дипломного проекта является разработка Web-приложения для оперативной аналитической обработки информации о международном научно-техническом и образовательном сотрудничестве вузов России на основе современных технологий обработки информации.

Предметной областью информационных материалов является область по международному сотрудничеству вузов России.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• предварительная оптимизация множества данных, которая заключается в разработке многомерных моделей данных для построения OLAP-кубов за счет использования утилиты, входящей в состав MS SQL Server 2000 под названием Analysis Manager;

• разработка пользовательского интерфейса, позволяющего формировать структуры необходимых OLAP-кубов «на лету», предоставлять визуализацию полученных результатов в виде таблиц и гистограмм;

• разработка программного обеспечения, позволяющего организовать подключение к базе данных, извлечение и загрузку разработанных OLAP-кубов, формирующего запросы к базе данных на основе языка MDX для необходимых выборок в зависимости от потребностей пользователя;

• возможность использования полученных разработок в среде Интернет.

Программное обеспечение реализуется на языке C# на платформе .NET c использованием технологий ASP.NET и ADOMD.NET в среде MS Visual Studio 2008. При разработке программного обеспечения допускается привлечение инструментальных средств сторонних разработчиков при условии их свободного распространения и отсутствия проблем с лицензированием.

3 Разработка многомерных моделей данных для построения olap-кубов по международному научно-техническому и образовательному сотрудничеству вузов России

3.1 Анализ инфологической модели базы данных

С точки зрения данного дипломного проекта база данных автоматизированной информационной системы "Международное сотрудничество вузов России" является источником данных при формировании результатов запросов пользователя.

Анализ инфологической модели этой базы данных показывает, что в качестве основных информационных объектов в рамках модели "сущность­ - связь" рассматриваются следующие сущности:

1. "Научное исследование" - перечень всех международных проектов, выполняемых под эгидой Министерства образования и науки Российской Федерации или самостоятельно, по прямым связям вузов и научных организаций с зарубежными партнерами.

2. "Исполнитель" - системный справочник, содержащий информацию обо всех организациях-исполнителях (государственных высших учебных заведениях и научных организациях РФ), когда-либо принимавших участие в выполнении международных научно-исследовательских проектов.

3. "Заказчик" - системный справочник, содержащий информацию обо всех организациях, (со)финансирующих международные научные исследования. Для описания международного сотрудничества используют следующие информационные объекты:

• “Зарубежная статистика сотрудников вуза”

• “Зарубежная статистика вузовского обучения”

• “Зарубежная статистика послевузовского обучения”

Для описания процессов финансирования проектов и их выполнения используются дополнительные информационные объекты:

• “Заказчики научного исследования”

• “Участники научного исследования”

• “Двухсторонние договора”

Шесть дополнительных объектов служат для классификации видов и определения статуса высших учебных заведений и научных организаций, финансирующих организаций, а также для описания видов, типов научных исследований:

1. "Классификатор заказчиков" - перечень возможных видов финансирующих организаций;

2. "Специализация заказчиков" - перечень возможных профилей (статусов) финансирующих организаций;

3. "Классификатор исполнителей" - перечень возможных видов высших учебных заведений и научных организаций;

4. "Специализация исполнителей" - перечень возможных профилей высших учебных заведений и научных организаций;

5. "Классификатор форм научных исследований" - перечень возможных форм организации (видов) научных исследований;

6. "Классификатор типов научных исследований" - перечень возможных типов научных исследований.

Для определения географического месторасположения высших учебных заведений и научных организаций представлены следующие системные информационные справочники:

1. "Субъекты РФ" - справочная информация по федеральным округам и субъектам федерации;

2. «Страны» - справочная информация по странам, их политическому устройству и уровню экономического развития, регионам и субрегионам мира;

3. «Международные организации» - справочная информация по военным, политическим, экономическим и т.д. организациям, в которых могут участвовать страны мира.

Схема данных представлена на рисунке 3.1.1, ключевые поля обозначены значком ключа.

Рисунок 3.1.1 – Схема данных по международному сотрудничеству вузов России

Количество таблиц и связей в рассматриваемой системе достаточно велико. Решение использовать SQL-запросы не является оптимальным, в виду их сложности. Отклик системы на запросы пользователя будет достаточно велик, особенно в многопользовательском режиме. Использование технологии OLAP позволяет решить эту проблему.

3.2 Анализ концептуальной схемы базы данных

Концептуальная схема базы данных предполагает отображение в терминах этой схемы инфологической модели предметной области. Для реализации концептуальной схемы базы данных использована реляционная модель данных.

В данной модели наиболее удобным представлением значений, принимаемых информационным объектом в соответствии с некоторым свойством (атрибутом), является табличное представление, которое позволяет представить данные в форматах, предусмотренных системой управления базами данных, используемой при разработке программного продукта.

Реляционная таблица состоит из однотипных строк (записей). Структура таблицы определяется совокупностью столбцов (полей), типом и размером данных каждого столбца, а также первичными (primary key) и внешними (foreign key) ключами, значения которых однозначно идентифицирует запись. Тип данных определяется его значениями и операциями, которые будут выполняться с этими значениями.

Описание таблиц, входящих в базу данных, приведено ниже (в таблицах 3.1 – 3.18). При этом первичные ключи таблиц подчеркнуты, а к внешним ключам применено полужирное начертание и указано связанное поле. Таким образом, фрагмент общей инфологической модели, относящийся к международному сотрудничеству в области образования, отражен ниже в табличной форме.

Таблица 3.1 – Общевузовская статистика

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой
Код ВУЗа	int	Числовой	Исполнитель.[ Код исполнителя]

Таблица 3.1 – Общевузовская статистика

Договоров об академическом сотрудничестве	int	Числовой	-
Договоров о признании дисциплин	int	Числовой	-
Договоров, предусматривающих выдачу выпускнику одновременно дипломов двух вузов	int	Числовой	-
Реализуемых программ двойного диплома	int	Числовой	-
Филиалов за границей	int	Числовой	-
Представтельств за границей	int	Числовой	-
Иностранных преподавателей	int	Числовой	-
Совместных программ	int	Числовой	-
Дисциплин на иностранных языках	int	Числовой	-
PhD-	int	Числовой	-
Докторов наук	int	Числовой	-
Кандидатов наук	int	Числовой	-
Число участников научных форумов за рубежом	int	Числовой	-
Число международных форумов в вузе	int	Числовой	-
Вхождение в международные университетские сети	int	Числовой	-
Степень интеграции в Болонский процесс	int	Числовой	-
Степень перехода к системе кредитов и использованию европейского Приложения к диплому	int	Числовой	-
Степень признания за рубежом документов об образовании вуза	int	Числовой	-
Число преподавателей, свободно владеющих иностранными языками	int	Числовой	-
Число студентов, свободно владеющих иностранными языками	int	Числовой	-

Таблица 3.1 – Общевузовская статистика

Число сотрудничающих с вузом выпускников из числа иностранцев	int	Числовой	-
Выставок-ярмарокх с целью привлечения контингента иностранных учащихся	int	Числовой	-
Курсов дистанционного обучения иностранных граждан	int	Числовой	-
Интернациональных клубов	int	Числовой	-
Иностранцев, изучающих русский язык	int	Числовой	-
Программ взаимодействия управления по международным связям с образовательными и управленческими структурами вуза	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Документы, регламентирующие международное сотрудничество и порядок участия в нем преподавателей и студентов	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Документы, регламентирующие финансовое обеспечение международной деятельности	int	Числовой	-
Количество мероприятий -рекламно-информационного характера	int	Числовой	-
Участие в международных организациях вузов	int	Числовой	-
Иностранцы, нуждающихся в жилье	int	Числовой	-
Иностранцы, проживающие в общежитиях вуза	int	Числовой	-
Иностранцы,проживающие в арендуемом жилье	int	Числовой	-
Плановых встреч иностранных студентов с руководством вуза	int	Числовой	-
Встреч представителей посольств иностранных государств со студентами	int	Числовой	-

Таблица 3.1 – Общевузовская статистика

Экскурсий, ознакомительных поездок, организованных для иностранных студентов	int	Числовой	-
Совместных мероприятий российских и иностранных студентов	int	Числовой	-
Землячеств иностранных студентов	int	Числовой	-
Количество маркетинговых исследований рынка образовательных услуг	int	Числовой	-

Таблица 3.2 – Исполнитель

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Код исполнителя	int	Целочисленные данные	-
Наименование	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Краткое наименование	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Экономический район	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Субъект федерации	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Руководитель	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Ученая степень	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Ученое звание	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Адрес	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Интернет-адрес	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Телефон	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-

Таблица 3.2 – Исполнитель

e-mail	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Вид	int	Числовой	[Классификатор исполнителей]. Вид
Профиль	int	Числовой	[Специализация исполнителей]. Профиль

Таблица 3.3 – Заказчик

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Код заказчика	int	Целочисленные данные	-
Наименование	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Страна	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Регион	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Руководитель	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Адрес	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Интернет-адрес	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Телефон	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
e-mail	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Вид	int	Числовой	[Классификатор исполнителей]. Вид
Профиль	int	Числовой	[Специализация исполнителей]. Профиль

Таблица 3.4 – Классификатор исполнителей

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Вид	int	Целочисленные данные
Название	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Описание	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.5 – Специализация исполнителей

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Профиль	int	Целочисленные данные
Название	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Описание	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.6 – Российская статистика вузовского обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код ВУЗа	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	Исполнитель.[ Код исполнителя]
Код специальности ОКСО	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	[Специальности ОКСО].[ Код специальности]
Код квалификации	int	Числовой	[Квалификация по ОКСО].[ Код квалификации]
Код формы обучения	int	Числовой	[Форма обучения].[ Код формы обучения]
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
Всего_бюджет	int	Числовой	-
Всего_контракт	int	Числовой	-
На включенном обучении	int	Числовой	-
Выпуск_бюджет	int	Числовой	-
Выпуск_контракт	int	Числовой	-
Отчисление_бюджет	int	Числовой	-

Таблица 3.7 – Российская статистика довузовского обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код вуза	int	Числовой	Исполнитель.[ Код исполнителя]
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
ПО_бюджет	int	Числовой	-
ПО_контракт	int	Числовой	-
Поступившие_бюджет	int	Числовой	-

Таблица 3.8 – Российская статистика послевузовского обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код вуза	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	Исполнитель.[ Код исполнителя]
Шифр специальности ВАК	int	Числовой	[Специальности ВАК].[ Шифр специальности]
Форма обучения	int	Числовой	[Форма обучения].[Код формы обучения]
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
Всего_бюджет	int	Числовой	-
Всего_контракт	int	Числовой	-
Защитившихся_бюджет	int	Числовой	-
Отчисленных_бюджет	int	Числовой	-
Защитившихся_контракт	int	Числовой	-

Таблица 3.9 – Зарубежная статистика вузовского обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код ВУЗа	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	Исполнитель.[ Код исполни-теля]

Таблица 3.9 – Зарубежная статистика вузовского обучения

Код специальности ОКСО	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	[Специальности ОКСО].[ Код специальности]
Код квалификации	int	Числовой	[Квалификация по ОКСО].[ Код квалификации]
Код формы обучения	int	Числовой	[Форма обучения].[ Код формы обучения]
Код зарубежного вуза	int	Числовой	Заказчик.[Код заказчика]
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
Всего	int	Числовой	-
На включенном обучении	int	Числовой	-
По приглашениям	int	Числовой	-

Таблица 3.10 – Зарубежная статистика послевузовского обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код вуза	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	Исполнитель.[ Код исполнителя]
Шифр специальности ВАК	int	Числовой	[Специальности ВАК].[ Шифр специальности]
Форма обучения	int	Числовой	[Форма обучения].[ Код формы обучения]
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
Код зарубежной организации	int	Числовой	Заказчик.[Код заказчика]
Всего	int	Числовой	-
По приглашениям	int	Числовой	-

Таблица 3.11 – Зарубежная статистика сотрудников вузов

Имя поля	Тип данных	Класс данных	Связанное поле
Год	int	Числовой	-
Код вуза	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	Исполнитель.[ Код исполнителя]
Должность	int	Числовой	-

Таблица 3.11 – Зарубежная статистика сотрудников вузов

Ученое звание	nvarchar	Символьные данные (Unicode)	-
Ученая степень	int	Числовой	-
Номер страны	int	Числовой	Страны. Номер
Код зарубежной организации	int	Числовой	Заказчик.[Код заказчика]
Всего	int	Числовой	-
По приглашениям	int	Числовой	-
По межвузовским договорам	int	Числовой	-

Таблица 3.12– Направления ВАК

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Код	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Направление	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.13 – Направления ОКСО

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Код направления	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Название направления	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.14 – Специальности ВАК

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Шифр специальности	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Специальность	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Группа специальности	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Направление	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.15 – Квалификация по ОКСО

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Код квалификации	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Квалификация	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.16 – Форма обучения

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Код формы обучения	int	Числовой
Название	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Описание	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.17 – Страны

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Номер	int	Числовой
Код	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Alpha2	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Alpha3	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Название на английском	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Краткое название	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Полное название	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Форма правления	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Экономический уровень	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Регион	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Субрегион	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Дата обновления	smalldatetime	Дата/время
Дата отмены	nvarchar	Символьные данные (Unicode)

Таблица 3.18 – Международные организации

Имя поля	Тип данных	Класс данных
Code	int	Числовой
Name	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Alpha	nvarchar	Символьные данные (Unicode)
Established	ntext	Символьные данные (Unicode)
Note	ntext	Символьные данные (Unicode)
Aim	ntext	Символьные данные (Unicode)