из электронной библиотеки / 164029875071719.pdf

Рисунок 8 - Процесс выработки решения на основе первичных данных

Информационныепотребностилиц,принимающихрешение,вомногихслучаяхориентирова нынаинтегральныетехнико-экономические показатели,которые могут быть получены в результатеобработкипервичныхданных,отражающихтекущуюдеятельностьпредприятия.

Анализируяфункциональныевзаимосвязимеждуитоговыми и первичными данными,можно построить так называемуюинформационнуюсхему,котораяотражаетпроцессыагрегированияинформации.

Первичныеданные,какправило,чрезвычайно разнообразны,интенсивностьихпоступлениявысока,аобщийобъемнаинтересующеминтервалевел ик.Сдругойсторонысоставинтегральныхпоказателейотносительномал,атребуемыйпериодихакту ализацииможетбытьзначительнокорочепериодаизмененияпервичных данных — аргументов.

Дляподдержкипринятиярешенийобязательнымявляетсяналичиеследующихкомпонент:

•обобщающего анализа;

•прогнозирования;

•ситуационногомоделирования.

Внастоящеевремяпринятовыделятьдватипаинформационныхсистемподдержкипринятияр ешений.

СистемыподдержкипринятиярешенийDSS(DecisionSupportSystem) осуществляют отбор и анализ данных по различным характеристикамивключают средства:

•доступакбазам данных;

•извлечения данныхизразнородныхисточников;

•моделированияправилистратегииделовойдеятельности;

•деловойграфики дляпредставлениярезультатов анализа;

•анализа«есличто»;

•искусственногоинтеллектанауровнеэкспертныхсистем.

СистемыоперативнойаналитическойобработкиOLAP (OnLineAnalysisProcessing)дляпринятиярешенийиспользуютследующиесредства

•мощную многопроцессорную вычислительную технику в видеспециальныхOLAP-

серверов,

•специальныеметодымногомерногоанализа;

•специальныехранилища данныхDataWarehouse.

Реализацияпроцессапринятиярешенийзаключаетсявпостроенииинформационныхприлож

ений

Выделимвинформационномприложении типовыефункциональныекомпоненты,достаточные дляформированиялюбогоприложениянаосновеБД.

PS (PresentationServices) — средства представления.Обеспечиваютсяустройствами,принимающимивводотпользователяиотображающ имито,чтосообщаетемукомпонент логикипредставленияPL,плюссоответствующаяпрограммнаяподдержка.

МожетбытьтекстовымтерминаломилиХ-

терминалом,атакжеперсональнымкомпьютеромилирабочейстанциейв режимепрограммнойэмуляциитерминалаилиХ-терминала.

PL(PresentationLogic) — логикапредставления.Управляет взаимодействиеммежду пользователемиЭВМОбрабатывает действияпользователяповыборуальтернативыменю,понажатиюкнопкииливыборуэлементаизспи ска.

BL(BusinessorApplicationLogic) —

прикладнаялогика.Наборправилдляпринятиярешений,вычисленийиопераций,которыедолжновы полнитьприложение.

DL(DataLogic) — логикауправленияданными.Операциисбазой данных(SQL-

операторыSELECT,UPDATE иINSERT),которые нужно выполнить для реализации прикладной логики управления данными

DS (DataServices) — операции с базой данных. Действия СУБД,вызываемые длявыполнения логики управления данными, такие как манипулированиеданными,определенийданных,фиксацияилиоткаттранзакцийи т.п.СУБД обычно компилируетSQL-приложения.

FS (FileServices) — файловые операции. Дисковые операции чтения и записи данных для СУБД и других компонентОбычно являютсяфункциямиОС

Средисредств разработкиинформационныхприложенийможновыделить следующиеосновныегруппы.

•традиционныесистемыпрограммирования;

•инструментыдлясозданияфайл-серверныхприложений;

•средстваразработкиприложений«клиент—сервер»,

•средстваавтоматизации делопроизводстваи документооборота;

•средстваразработкиИнтернет/Интранет-приложений,

•средстваавтоматизациипроектированияприложений.

3.4Хранение информации

Хранениеинакоплениеявляютсяоднимиизосновныхдействий, осуществляемых над

информацией иглавным средством обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени.

Внастоящеевремяопределяющимнаправлениемреализацииэтойоперацииявляетсяконцепц

определенакаксовокупностьвзаимосвязанныхданных,используемыхнесколькимипользователям

иихранящихсясрегулируемойизбыточностью.Хранимые данныенезависят

отпрограммпользователей,длямодификацииивнесенияизмененийприменяетсяобщийуправляющ ийметод.

Банкданных — система,представляющаяопределенныеуслугипо хранениюи поиску

данных определеннойгруппепользователейпо определеннойтематике.

Системабазданных — совокупностьуправляющейсистемы,прикладного программного

множествотематическихБД,содержащихинформацию,относящуюсякотдельныминформационны маспектампредметнойобласти.

Ещеоднимважнымнаправлениемразвитиябазданныхявляютсярепозитарии.Репозитарий,в

упрощенномвиде,можнорассматриватьпростокакбазу данных,предназначеннуюдняхранения не пользовательских,а системных данных.Технология репозитариев проистекает из словарей данных,которыепомере обогащенияновымифункциямиивозможностямиприобреталичертыинструмента дляуправленияметаданными.

Каждыйизучастников действия(пользователь,группапользователей,«физическаяпамять»)имеетсвоепредставлениеобин формации.

Поотношениюкпользователямприменяюттрехуровневоепредставление для описанияпредметнойобласти-концептуальное,логическоеивнутреннее(физическое)рисунок 9.

Рисунок 9 - Описание предметной области х

Концептуальный уровеньсвязансчастнымпредставлением данныхгруппыпользователейввидевнешнейсхемы,объединяемыхобщностью используемой информации.Каждый конкретныйпользовательработаетсчастьюБДипредставляетееввидевнешнеймодели.Этотуровень характеризуетсяразнообразиемиспользуемых моделей (модель «сущность—связь»,ER-модель,

модель Чена),бинарные и инфологические модели,семантическиесети).

На рисунке 10представленфрагментпредметной базы данных«Сбыт»иодноиз возможных его концептуальных представлений,которое отражает не только объекты и их свойства,но и взаимосвязи между ними.

Рисунок 10 - Фрагмент предметной базы данных «Сбыт» и одно из его возможных концептуальных представлений

Логическийуровень являетсяобобщеннымпредставлениемданныхвсехпользователейвабстрактнойформе.Используют сятривидамоделей:иерархические,сетевыеиреляционные.

Сетеваямодельявляетсямодельюобъектов-

связей,допускающейтолькобинарныесвязи«многиекодному»ииспользует дляописаниямодельориентированныхграфов.

Иерархическая модель является разновидностьюсетевой,являющейсясовокупностью деревьев(лесом).

Реляционнаямодельиспользуетпредставлениеданныхввидетаблиц(реляций),в

ееосновележит математическоепонятие теоретикемножественногоотношения,онабазируетсянареляционнойалгебреитеорииотношений.

Представление предметной базы данных «Сбыт»на логическомуровне дляразличныхмоделейпоказанонарисунке 11.

Рисунок 11 - Представление предметной базы данных «Сбыт» на логическом уровне для различных моделей

Физический(внутренний)уровеньсвязансоспособомфактического хранения данных в

физическойпамяти ЭВМ.Во многом определяетсяконкретнымметодомуправления.

Основнымикомпонентамифизическогоуровняявляютсяхранимыезаписи,объединяемыев

блоки;указатели,необходимые дляпоиска данных;данные переполнения; промежутки между

продолжительностипоиска),существуетбольшоечислоразнообразныхзадачсизменяемымиинепре дсказуемымизапросами.

Второй подход базируется на стабильности процедур запросов

кБДиявляетсяпредпочтительнымприжесткихтребованияхкэффективностифункционирования,ос

недавнеговремениконцепцияинтеграцииданныхприрезкомувеличенииихобъема,оказаласьнесост оятельной.

Этотфакт,атакжеувеличениеобъемов памяти внешних запоминающих устройств при их

удешевлении,широкое внедрение сетейпередачи данных способствовало

внедрениюраспределенныхБД.Распределение данныхпоместу ихиспользованияможет осуществлятьсяразличнымиспособами:

1.Копируемыеданные.Одинаковыекопииданныххранятсявразличныхместахиспользовани я,таккакэтодешевлепередачиданных.Модификация данныхконтролируетсяцентрализованно;

2.Подмножество данных.Группы данных, совместимые с исходнойбазой данных,хранятсяотдельно дляместнойобработки;

3.Реорганизованныеданные.Данныевсистемеинтегрируютсяприпередаченаболеевысокий уровень;

4.Секционированные данные.Наразличныхобъектахиспользуютсяодинаковыеструктуры,нохранятсяразные данные;

5.Данныесотдельнойподсхемой.Наразличныхобъектахиспользуютсяразличныеструктуры данных,объединяемыевинтегрированнуюсистему;

6.Несовместимые данные. Независимые базы данных,

спроектированныебезкоординации,требующиеобъединения.

Важное влияниенапроцесс созданияБДоказывает внутреннеесодержаниеинформации.Существует дванаправления:

•прикладныеБД,ориентированныенаконкретныеприложения,например,можетбытьсоздан аБДдляучетаиконтроляпоступленияматериалов;

•предметныеБД,ориентированныенаконкретныйкласс данных,например,предметнаяБД«Материалы»,котораяможет бытьиспользована дляразличныхприложений.

Конкретнаяреализациясистемыбазданныхсоднойстороныопределяетсяспецификойданны хпредметнойобласти,отраженнойвконцептуальноймодели,ас другойстороны типом конкретнойСУБД(МБД), устанавливающей логическую и физическую организацию.

Для работы сБД используется специальныйобобщенный инструментарий в виде СУБД(МБД),предназначенный для управленияБДиобеспеченияинтерфейсапользователя.

ОсновныестандартыСУБД:

•независимостьданныхнаконцептуальном,логическом,физическомуровнях;

•универсальность(поотношениюкконцептуальномуилогическому уровням,типу ЭВМ);

•совместимость,неизбыточность;

•безопасностьицелостность данных;

•актуальностьиуправляемость.

Существуют два основных направления реализацииСУБДпрограммноеиаппаратное Программнаяреализация(вдальнейшемСУБД)представляетсобой набор программных

модулей, работает под управлением конкретнойОСивыполняет следующиефункции

•описаниеданныхнаконцептуальномилогическомуровнях;

•загрузку данных,

•хранение данных;

•поискиответназапрос(транзакцию);

•внесениеизменений,

•обеспечениебезопасностиицелостности Обеспечиваетпользователяследующимиязыковымисредствами

•языкомописания данных(ЯОД);

•языкомманипулированияданными(ЯМД),

•прикладным(встроенным)языком данных(ПЯД,ВЯД)

Аппаратная реализацияпредусматривает использованиетак называемыхмашинбазданных(МБД)

Ихпоявлениевызвановозросшимиобъемамиинформацииитребованиямикскоростидоступа

.Слово«машина»втерминеМБДозначаетвспомогательныйпериферийныйпроцессорТермин

«компьютер БД» — автономныйпроцессорбазданныхилипроцессор,поддерживающийСУБД.

ОсновныенаправленияМБД:

•параллельнаяобработка,

•распределеннаялогика;

•ассоциативныеЗУ,

•конвейерныеЗУ,

•фильтрыданныхидр.

На рисунке 12представлена совокупность процедурпроектированияБД,которыеможно объединитьвчетыреэтапа.

Рисунок 12 - Совокупность процедур проектирования БД

Наэтапеформулированияианализа требований устанавливаютсяцелиорганизации,определяются требованияк БДЭти требования документируютсявформе,доступнойконечномупользователюипроектировщикуБД.Обычноприэт омиспользуетсяметодикаинтервьюированияперсонала различных уровнейуправления.

Этапконцептуальногопроектированиязаключаетсявописанииисинтезеинформационныхт ребованийпользователейвпервоначальныйпроект БД.Результатом этого этапа является высокоуровневоепредставлениеинформационныхтребованийпользователейнаосноверазличных подходов.

В процессе логического проектирования высокоуровневое представление данныхпреобразуетсявструктуреиспользуемойСУБД.Полученная логическая структура БД может быть оценена количественно спомощьюразличныххарактеристик(числообращенийк логическимзаписям,объем данных вкаждомприложении,общий объем данныхи т.д.).Наосновеэтих оценок логическая структура может быть усовершенствована сцелью достижениябольшейэффективности.

Наэтапефизическогопроектированиярешаютсявопросы,связанныеспроизводительностью системы,определяютсяструктурыхраненияданныхиметодыдоступа

ВесьпроцесспроектированияБДявляетсяитеративным,приэтомкаждыйэтапрассматривает сякаксовокупностьитеративныхпроцедур,врезультатевыполнениякоторыхполучаютсоответству ющуюмодель.

Взаимодействиемеждуэтапамипроектированияисловарнойсистемойнеобходиморассматр

иватьотдельноПроцедурыпроектированиямогутиспользоватьсянезависимовслучаеотсутствиясл оварнойсистемы.Сама словарная система может рассматриватьсякак элемент автоматизациипроектирования.

ЭтапрасчлененияБД связан с разбиением еена разделыи синтезомразличныхприложенийнаосновемодели.Основнымифакторами,определяющимиметоди курасчленения,помимоуказанныхнарисунке

12являются:размеркаждогораздела(допустимыеразмеры);моделиичастотыиспользованияприло жений;структурнаясовместимость;факторыпроизводительностиБД.Связь междуразделомБДиприложениямихарактеризуетсяидентификаторомтипаприложения,идентифи катором узла сети,частотойиспользованияприложенияиегомоделью.

Моделиприложениймогутбытьклассифицированыследующимобразом: 1.Приложения,использующиеединственныйфайл; 2.Приложения, использующие несколько файлов,в том числе:

•допускающиенезависимуюпараллельнуюобработку;

•допускающиесинхронизированнуюобработку.

Сложность реализацииэтапаразмещенияБДопределяется многовариантностью.Поэтомунапрактикерекомендуетсявпервуюочередьрассмотретьвозможнос тьиспользованияопределенных допущений, упрощающих функции СУБД,например,

допустимостьвременногорассогласованияБД,осуществлениепроцедурыобновленияБДизодногоу злаидр.ТакиедопущенияоказываютбольшоевлияниенавыборСУБДирассматриваемуюфазупроек тирования.

Средствапроектированияиоценочныекритериииспользуютсянавсехстадияхразработки.Л

юбойметодпроектирования(аналитический,эвристический,процедурный),реализованныйввидеп рограммы,становитсяинструментальным средством проектирования,практическинеподверженнымвлияниюстиляпроектирования.

В настоящее время неопределенность при выборе критериев является наиболее слабымместом в проектированииБД.Это связанос трудностьюописанияиидентификациибесконечного числа альтернативных решений.Приэтом следует иметь ввиду,что существует много признаков оптимальности,

являющихсянеизмеримыми,имтрудно датьколичественнуюоценкуилипредставитьихввидецелевойфункции.Поэтомуоценочныекритер иипринятоделитьнаколичественныеикачественные.Наиболеечастоиспользуемыекритерииоценк иБД,сгруппированныевтакиекатегории,представленыниже.