Экономическая информация, ее виды, структурные единицы

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Экономическая информация, ее виды, структурные единицы

экономический информация классификатор

Информация - любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе независимо от формы ее представления.

Экономическая информация (ЭИ) - информация, возникающая при подготовке и в процессе производственно-хозяйственной деятельности человека.

Основные особенности ЭИ: 1) специфичность по форме представления, 2) объемность, 3) цикличность, 4) наличие натуральных и стоимостных измерителей, 5) специфичность по способу обработки, 6) длительность хранения.

Требования к ЭИ: корректность, целостность, оперативность, точность, актуальность, полнота.

Виды ЭИ: 1) по функциям управления: учетная, плановая, директивная, статистическая; 2) по месту возникновения: внутренняя (полученная внутри экономического объекта), внешняя (поступающая из вышестоящих звеньев управления); 3) по стадиям образования: первичная (возникает из начальной стадии управления), вторичная (возникает в результате обработки первичной); 4) по источнику поступления: входная (поступает в фирму извне и используется как первичная информация), выходная (поступает из одной системы в другую); 5) по степени структурированности: неструктурированная, слабо структурированная, структурированная, формализовано структурированная, машинно-структурированная. Составная единица информации (СЕИ) - это ед. инфы, состоящая из совокупности других ед. инфы, связанных между собой некоторыми отношениями. К структурным ед. ЭИ относят: 1) реквизит - это логически неделимый элемент любой сложной информационной совокупности, соотносимый с определенным свойством объекта: реквизит-признак (характеризует качественное свойство объекта: фам, год рожд), реквизит-основание (количественная характеристика в определенных единицах: объем товара); 2) показатель = реквизит-признак + реквизит-основание; 3) документ - представляет собой сумму показателей; 4) массивы - совокупность документов, объединенных по какому либо признаку.

2. Внемашинная организация экономической информации: документы, их виды, структура

Инфа делится на внутримашинную и внемашинную. Внемашинная инфа - это та часть ЭИ, которая может быть представлена и воспринята пользователем без использования технических средств. Внутримашинная инфа- фиксируется на машинных носителях и воспринимается человеком только посредством технических средств. Закон РБ «Об инфе, информатизации и защите инфы» от 10.11.08 №455-3. Формой представления внемашинной инфы является документ. Документ - инфа, зафиксированная на материальном носителе с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. Реквизит - совокупность формальных элементов, отсутствие которых лишает документ юридической силы. В структуру документа включают: 1) заголовочная часть (обязательные и необязательные реквизиты-признаки); 2) содержательная; 3) оформляющая - подписи, дата составления. Массив - совокупность документов, объединенных по определенному признаку. Документы классифицируются: 1) по сфере деятельности (плановые, учетные, статистические, банковские, финансовые); 2)по отношению к объекту управления (входящие, исходящие, промежуточные, архивные); 3) По содержанию хозяйственных операций (материальные, денежные, расчетные); 4) по назначению (распорядительные, исполнительные, комбинированные); 5) по способу заполнения (заполняемые с помощью технических средств и вручную); 6) по отношению к машинной обработке ЭИ ( первичные и сводные, получаемые в результате машинной обработки первичных документов).



3. Понятие классификации информации. Системы классификации

Под системой классификации понимается совокупность правил распределения элементов заданного множества на подмножества в соответствии с установленными признаками сходства или различия, называемыми основанием. При классификации должны соблюдаться требования: 1) полнота охвата объектов рассматриваемой области; 2)однозначность реквизитов; 3) возможность включения новых объектов. Разработано 3 метода классификации: иерархический, фасетный, дескрипторный. Иерархическая система классификации предполагает деление объектов на некоторые группы, каждая из которых, в свою очередь, делится на более мелкие подгруппы, постепенно конкретизируя объект классификации. Ее преимуществом является традиционность и приспособленность для внемашинной обработки информации. Недостаток: сложность при внесении изменений и негибкость структуры. Фасетная система классификации позволяет выбирать признаки классификации независимо друг от друга и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами. Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классифицируемого признака. Значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, но предпочтительнее их упорядочение.

Ф1 Ф2 Ф3 …

1

2

к

Дескрипторная система классификации используется для: 1) организации поиска информации; 2) введения тезаурусов (словарей). Ее язык приближается к естественному языку описания инф. объектов. Суть дескрипторного метода классификации: 1) отбирается совокупность ключевых слов и словосочетаний; 2) из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребляемых; 3) создается словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

4. Классификаторы информации, их назначение, виды

Виды информации: внемашинная инфа - часть ЭИ, которая представлена и м.б. воспринята пользователем без использования технических средств; внутримашинная инфа - фиксируемая на машинных носителях и воспринимаемая человеком только посредством технических средств; документированная инфа - инфа, зафиксированная на носителе с реквизитами, позволяющими её идентифицировать.

Систематизация ЭИ вызывает необходимость применение классификаторов: общегосударственных (разрабатываемых в централизованном порядке); отраслевых (единых для определённых отраслей); локальных (характерных для данных предприятия). Классификатор - систематизированный свод однородных наименований и их кодовых значений. Применяются для разного рода представления кодов в документах и для размещения в памяти машины в качестве словарного фонда.

Назначение: 1) систематизация наименований кодируемых объектов; 2) однозначная интерпретация одних и тех же объектов в различных задачах; 3) возможность обобщения инфы по заданной совокупности признаков; 4) возможность сопоставления одних и тех же показателей, содержащихся в формах статистической отчетности; 5) возможность поиска и обмена инфой между различными внутрифирменными подразделениями и внешними информационными системами; 6) экономия памяти компьютера при размещении кодируемой информации.



5. Понятие кодирования информации, методы кодирования

Для записи инфы на носители и её обработки используется кодирование информации, т. е. перевод сообщений с исходного языка на формализованный с помощью кодов. В процессе кодирования объектам классификации присваиваются цифровые, буквенные или буквенно-цифровые кодовые обозначения. Кодирование облегчает ввод и обработку данных, а также увеличивает плотность записи инфы на носителях.

Виды кодов: 1) по методу образования: порядковые (при которых объектам присваиваются порядковые номера), серийно-порядковые (выделяется серия, а внутри серии присваиваются порядковые номера), разрядные (при которых каждому признаку классификации отводится определённое число разрядов), комбинированные; 2) по количеству разрядов: замкнутые системы кодирования (при которых строго ограничено кол-во символов), открытые (с неограниченным количеством символов); 3) по форме отображения: цифровая форма кодирования; буквенная; буквенно-цифровая; 4) позиционная форма кодирования (позиция числа имеет значение); 5) штриховое кодирование.

6. Внутримашинная организация экономической информации: файловая организация данных и базы данных. Преимущества баз данных

В 50-х, начале 60-х годов использовалась файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа. Это заставляло прикладную программу обрабатывать файл целиком, когда необходимо было обратиться к определенной записи, что существенно замедляло скорость обработки данных. Основные операции с файлами в СУФ: создать, открыть ранее созданный файл, прочитать из файла определенную запись, добавить запись в конец файла. Недостатки файловой организации данных: 1) избыточность, 2) статичность, 3) противоречивость, 4) зависимость данных, 5) ограничение разделения данных, 6) ограниченность доступности данных, 7) отсутствие интеграции. Эти недостатки файловой организации данных обусловили появление баз данных (БД), которые позволяют обеспечивать более эффективный доступ к данным и их обработку. БД - поименованная и структурированная совокупность взаимосвязанных данных, которая отражает состояние объектов конкретной предметной области, их свойства и взаимоотношения и находящихся под общим программным управлением. Преимущества использования БД: 1) возможность и простота расширения и модификации данных. 2) обеспечение независимости данных в БД от программ их обрабатывающих. 3) быстрый поиск необходимых данных по запросам пользователя. 4) обеспечение защиты секретных данных от постороннего вмешательства. 5) обеспечение целостности данных и др. Банк данных - организационно-техническая система, включающая одну или несколько БД и систему управления ими. Основной принцип организации БД: совместное хранение данных и их описаний - метаданных. Он обеспечивает независимость данных, что позволяет обрабатывать их без написан дополнит программ.

Классификация БД по масштабу: 1) уровень предприятия, 2) подраздел, 3) научной группы, 4) интегрирование БД нескольких подраздел. Классификация по технологии хранен: 1) во вторичной памяти, 2) в оперативной памяти, 3) в третичной памяти.

7. Объемы современных БД и устройства для их размещения

Современные базы данных большого объема. Для его измерения применяются такие единицы, как Терабайт и Петабайт. 1 Терабайт равен 10¹² байтов, 1 Петабайт равен 10¹⁵ байтов.

Размещение БД осуществляется на устройствах для хранения больших объемов данных: жестких магнитных дисках, оптических компакт-дисках, оптических библиотеках. Так, оптические библиотеки позволяют организовать динамический доступ к информации объемом от нескольких десятков Гигабайт до 5-6 Терабайт. В этих устройствах может быть установлено свыше 500 компакт-дисков разного формата.

8. Приложения и компоненты БД. Словарь данных

Приложения базы данных включают такие объекты для работы с базой данных как формы, отчеты, Web-страницы и прикладные программы. Формы, отчеты и Web-страницы можно создавать с помощью средств, поставляемых в комплекте с СУБД (например, в СУБД Access имеются средства конструирования таких объектов, называемые элементами управления). Прикладные программы должны быть написаны либо на входном языке СУБД (например, модули в Access), либо на одном из стандартных языков программирования и затем с помощью СУБД соединены с базой данных. Формы являются основным средством создания диалогового интерфейса приложения пользователя. Формы могут служить удобным средством для экранного представления данных, использоваться для ввода данных, а также для создания панелей управления в приложениях. Отчеты это форматированное отображение информации из базы данных при выводе на печать. Web-страницы используются для просмотра, редактирования, обновления, удаления, отбора, группировки и сортировки изменяющихся данных базы данных в Microsoft Internet Explorer. Любая база данных состоит из четырех основных компонентов: данных пользователя, метаданных, индексов и метаданных приложений. Данные пользователя в большинстве современных баз данных представляются в виде набора таблиц, состоящих из строк (записей) и столбцов (полей). Метаданные представляют собой описание структуры базы данных с помощью так называемых системных таблиц. Индексы являются средством ускорения операций поиска необходимой информации в базах данных, а также используются при извлечении, модификации и сортировке данных. Метаданные приложений описывают структуру и формат пользовательских форм, отчетов и других компонентов приложений базы данных. Проектирование реляционной БД включает 3 самостоятельных этапа: концептуальное, логическое и физическое проектирование. На этапе концептуального проектирования изучается и описывается предметная область. На этом этапе разрабатывается словарь данных. Цель создания словаря данных: документирование данных. Он содержит информацию: об источниках данных, их форматах, взаимосвязях, характере использования. Два важнейших назначения у словаря данных: 1) централизованное ведение и управление данными как ресурсом на всех этапах проектирования, эксплуатации и развития БД; 2) обеспечение эффективного взаимодействия между всеми участниками проекта БД.

9. Пользователи БД

Пользователями БД могут быть: 1) прикладные программы (программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем); 2) программные комплексы (набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких сходных задач); 3) специалисты предметной области (выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями). Администратор БД - физическое лицо или группа лиц, ответственные за состояние, развитие и использование БД организации или учреждения. Администратор БД: 1) обеспечивает работоспособность БД, 2) контролирует и поддерживает полноту, достоверность, непротиворечивость и целостность данных, необходимый уровень защиты данных. Роль администратора БД аналогична роли системного инженера, сопровождающего операционную систему.



10. Трехуровневая модель организации баз данных

Предметная область - часть реального мира, которая описывается и моделируется с помощью БД. Атрибут - характеристика объекта, которая определяется именем и одним или несколькими значениями. Совокупность значений данных, описывающих конкретный экземпляр объекта, объединяется в запись логическую (таблица Exel) и физическую (хранится по правилам внутри компа). Трехуровневая модель предложена в 1978г двумя американскими органами Национальным институтом стандартизации (ANSI) и SPARC - комитет по планированию выпуска стандартов. Она помогает понять, каким образом взаимодействуют уровни, важна для понимания функционирования системы управления БД. Цель: отделение пользовательского представления от его физического представления. Существует 3 уровня абстракции: 1) внешний (представления о данных конечных пользователей); 2) концептуальный (обобщает представления конечных пользователей, служит для отображения данных внешнего уровня на внутренний и обеспечивает необходимую независимость разных уровней друг от друга); 3) внутренний (данные воспринимаются СУБД и ОС, представляет собой описание отображения логической записи данных). На концептуальном уровне отображаются: 1) сущность, атрибуты и связи между сущностями; 2) определяются ограничения на данные; 3) фиксируется семантическая. информация о данных; 4) меры обеспечения безопасности и поддержка целостности. На внутреннем уровне: 1) распределение дискового пространства для хранения данных; 2) описание записей с указанием реальных размеров сохраняемых элементов; 3) сведения о размещении записей; 4) сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования.



11. Понятие модели данных. Иерархическая модель, ее достоинства и недостатки

Модель данных (Котон в 1970 г.) некая абстракция, которая будучи приложена к конкретным данным, позволяет пользователям трактовать их как инф-ю, т.е. сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязи между ними. Модели данных определяют: 1) структуры организации хранения БД; 2) ограничения целостности; 3) набор выполняемых операций. Модель данных для СУБД - совокупность правил порождения структуры данных в БД, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющую допустимые связи и значения данных, последовательности их изменения. Структура данных - множество элементов данных и множество связей между ними. Физическая структура отражает способ физического представления данных в памяти компьютера (и еще называется структурой хранения, внутренней структурой или структурой памяти). Логическая структура (абстрактная) - структура данных без учета ее представления в машинной памяти. Типы связей: бинарные; тринарные; н-арные. Связи отражают: -существующие объективные связи между элементами данных, представляющих сущность и их свойства в предметной области (структурные); - существующие в головах пользователей информационные связи между входящим и выходящим набором параметров (запросные связи). Существует 3 типа логических моделей: - иерархическая (60-е гг.);- сетевая (60-е гг.);- реляционная (70-е гг.). Они отличаются способами представления связей между объектами. Иерархичическая строится по принципу иерархии объектов. 1 объект - главный, другие - подчиненные. Между главным и подчиненными объектами устанавливается связь «1:М»: для каждого экземпляра главного объекта. соответствует несколько подчиненных. Узлы и ветви образуют древовидную структуру, которая предполагает несколько уровней подчинения. Узел - совокупность атрибутов, описывающих объект. Наивысший - корневой находится на 1-м уровне иерархии. Иерархическая модель применяется для организаций различного профиля: военных, администраторов и т.д. Представление модели в памяти компа осуществляется с помощью файловых записей переменной длины, или с помощью перечисления записей каждого дерева в порядке «сверху-вниз». Операции манипулирования данными: - найти указанное дерево; - перейти от одного дерева к другому; - перейти от одной записи к другой внутри дерева; - перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии; - вставить новую запись; - удалить текущую запись. +: эффективное использование оперативной памяти и неплохие временные показатели выполнения операций; - удобна для работы с иерархически. организованными данными; - простота, сложность логических связей; - громоздкость при обработке Примеры: отечеств: Ока, ИНЕС, МИРИС; IMS фирмы IBM, HC/Focus, Team-Up, Data-Edge.

12. Сетевая модель, ее достоинства и недостатки

Расширены понятия главного и подчиненного объекта. Любой объект может быть главным и подчиненным. Главный-владелец набора, подчиненный - член набора. Используется в сетевых коммуникациях передачи данных. Один и тот же объект может участвовать в любом числе взаимосвязей (пример-библиотека). Манипулирование данными: - найти конкретную запись в наборе; - перейти к следующему потомку по некоторой связи; - перейти от потомка к предку по некоторой связи; - создать новую запись; - уничтожить запись; - исключить из связи; - переставить в другую связь.

Представлениа сетев.структурами типа запись данных, связ. отношениями «один-к-одному» и «один-ко-многим». Это структура, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом. 1 или неск. элементов имеют более 1 исх. элемента.

Более универсальны, так как взаимосвязи большинства предметных областей имеют сетевой характер.

Технология работы удобна для пользователя: возможен непоср. доступ к элементам данных. Сетевая БД состоит из наборов записей, которые связаны между собой так, что записи могут содержать явные ссылки на другие наборы записей. Так они образуют сеть. Связи между записями могут быть произвольными, и эти связи явно присутствуют и хранятся в базе данных.

Достоинство: высок эфф-ть затрат памяти;оперативность обработки данных. Недостаток - сложность и жесткость схемы базы;сложность понимания;ослаблен контроль целостности, т.к. в ней допускается устанавливать произвольные связи между записями.

Исп.связей «мног-ко-многим» позвол.устанить недост. иерархич.модели: низк.приспосабливаемость к описанию данных иерархич.структуры и слабую гибкость при развитии системы.

Сравнивая иерархич и сетевые: сетевые обеспеч достат быстрый доступ к данным, (тк осн структура представл инфы имеет форму сети: каждая вершина (узел) может иметь связь с любой другой. Данные в сетевой более равноправны: доступ к ним мб осуществлен, начиная с любого узла.

13. Реляционная модель. Ее базовые понятия (отношение, домен, кортеж, схема, степень и мощность отношения), достоинства и недостатки

Объекты и взаимосвязи представляются в виде таблиц. Взаимосвязи рассматриваются в качестве объектов. Каждая таблица представляет объект. Таблица должна иметь первичный ключ - поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицирует каждую строку в таблице. Эта модель получила наибольшее распространение в СУБД для персонального компа. Отношен - таблица; Столбец - атрибут; строка - кортеж. Схема отношения - это именованное множество пар (имя атрибута, имя домена). Сов-ть схем от-ний, использ-мых для представления инфы наз-ся схемой реляц БД, а текущие значения соответствующих отношений - реляц БД. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута - доменом.

Отн-ния обладают св-ми:- не содержат картежей дубликатов; -атрибуты не упорядоч-ны; картежи неупоряд-ны; -знач всех атриб-ов атомарны; - послед-ть картежей и атрибутов не существенна; все картежи орган-ны по 1-й стр-ре.

+: - простота схемы данных для польз-ля;- повышение лог и физ нез-сти; - предоставление польз-лю языков выс ур-ня;-оптимизация доступа к БД; - улучшение целостности и защ дан.; - возмож-ть раз-х применений; - строг. мат. основа: -все дан хран-ся в виде отно-й, состоящих из простых атрибутов; - для описания их провед-ния треб-ся создать прикл. Программы; - БД состоит из большего кол-ва таблиц, что затрудняет процесс выборки и хран-ся много лишней инф; - возможностей недостаточно, когда объекты данных сложны.

Сущ-ет 2 мех-ма манип-ния данными: 1. реляц алгебра, 2. мат логика

Степень отн-ния- число атрибутов, Кардинальное число или мощность отношений - число его картежей.

14. Связь между таблицами в реляционной модели данных. Первичный и внешний ключи, их отличия

Выд-ют 3 группы целостности: 1. целосность сущ-тей (ни один атрибут входящий в ПК не может иметь неопред знач.); 2. цел-ть ссылок; 3. Цел, определенная пользователем.

Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле - это такое поле, значения которого в данной таблице не повторяется. Записи в таблице хранятся упорядоченными по ключу. Правила выбора первичного ключа: наименьшее количество атрибутов; наименьшее по длине; несимвольный. Ключ может быть простым, состоящим из одного поля, и сложным, состоящим из нескольких полей. Сложный ключ выбирается в тех случаях, когда ни одно поле таблицы однозначно не определяет запись. Кроме первичного ключа в таблице могут быть вторичные ключи, называемые еще внешними ключами, или индексами. Индекс - это поле или совокупность полей, чьи значения имеются в нескольких таблицах и которое является первичным ключом в одной из них. Значения индекса могут повторяться в некоторой таблице. Индекс обеспечивает логическую последовательность записей в таблице, а также прямой доступ к записи. Для каждого внешнего ключа необходимо решить 3 проблемы: - возможность принятия неопределенного значения (Null); - что должно происходить при удалении кортежа главной таблицы, на которую ссылаются внешние ключи. Существует 3 возможности: - каскадирование; - ограничение на обновление или удаление; - установка в Null-значение.

По первичному ключу всегда отыскивается только одна строка, а по вторичному - может отыскиваться группа строк с одинаковыми значениями первичного ключа. Ключи нужны для однозначной идентификации и упорядочения записей таблицы, а индексы для упорядочения и ускорения поиска. Индексы можно создавать и удалять, оставляя неизменным содержание записей реляционной таблицы. Количество индексов, имена индексов, соответствие индексов полям таблицы определяется при создании схемы таблицы. С помощью индексов и ключей устанавливаются связи между таблицами. Связь устанавливается путем присвоения значений внешнего ключа одной таблицы значениям первичного ключа другой. Группа связанных таблиц называется схемой данных. Информация о таблицах, их полях, ключах и т.п. называется метаданными. Связь один к одному (1:1): A(U/U)B означает, что каждому элементу объекта А может соответствовать только один элемент объекта В и наоборот, например: универ - ректор, студ. - зачетка. Связь один ко многим (1:N): А(N/U)B означает, что могут существовать экземпляры объекта А, которым соответствует более одного экземпляра объекта В. Но при этом каждому экземпляру объекта В может соответствовать только один экземпляр объекта А, например: Университет - Факультеты; Группа - Студенты. Связь многие к одному (N:1): A(U/N)B означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать только один экземпляр объекта В, но среди экземпляров объекта В могут быть такие, которым соответствует несколько экземпляров объекта А, например: Университет - Факультеты; Покупатели - Продавец. Очевидно, что если 1:N - тип связи между А и В, то N:1 - тип связи между В и А. Связь многие ко многим (N:M), или групповое: A(N/M)B означает, что может существовать экземпляр объекта А, которому соответствует несколько экземпляров объекта В и наоборот. Например: Преподаватели - Предметы; Покупатели - Продавцы.

15. Реляционная целостность: целостность отношений, ссылочная целостность

Выделяют 3 группы правил целостности: - целостность сущностей (ни один атрибут, входящий в ПК, не может иметь неопределенное значение); - целостность ссылок/согласований (значения атрибутов внешнего ключа должны быть равны значениям ПК в некотором картеже другого отношения или должны быть не определены); - целостность, определяемая пользователем. Можно использовать следующие типы условий целостности данных: - обязательность данных; - проверка на правильность; - целостность таблицы (существование первичного ключа, отсутствие повторяющихся значений); - ссылочная целостность; - применение деловых правил.

В Реляционной Модели Данных должны выполняться два условия целостности данных: -)Условие целост-ти таблиц, накладыв. ограничения на знач-я первич ключа, кот должны быть уникальными и непустыми. -)условие ссылочной цел-ти предполагает, что каждое знач-е внеш ключа должно совпадать с одним из значений первич ключа.



16. Операции реляционной алгебры: объединение, пересечение, декартово произведение, разность, проекция, выборка, соединение, деление

Теоретической основой реляционной БД является реляционная алгебра, основанная на теории множеств и рассматривающая специальные операции над отношениями, и реляционное исчисление, базирующееся на математической логике. Операция Выборка позволяет выбрать из отношения только те кортежи, которые удовлетворяют заданному условию. При Проекции отношения на заданный набор его атрибутов получается новое отношение, создаваемое посредством извлечения из исходного отношения кортежей, содержащих указанные атрибуты. При Умножении (декартовом произведении) двух отношений получается новое отношение, кортежи которого являются сцеплением (конкатенацией) кортежей первого и второго отношений. Декартово произведение доменов-D1,D2,D3...Dn наз-ся мн-во всех картежей V1,V2…Vn длиной n, где любое V1 принадлежит D1. Отнош-ние - нек подмножество декартова произведения 1-го или более доменов R прин-т D1*D2*…*Dn.

В результате Объединения двух отношений получается третье, включающее кортежи, входящие хотя бы в одно отношение, то есть содержащее все элементы исходных отношений. При Вычитании выдаются лишь те кортежи первого отношения, которые остались от вычитания второго отношения, то есть из первого отношения выбрасываются все кортежи второго. Операция Соединение применяется к двум отношениям, имеющим общий атрибут. Результат этой операции для двух отношений по некоторому условию есть отношение, состоящее из кортежей, которые являются сочетанием первого и второго отношений, удовлетворяющих указанному условию. Результатом операции Пересечение двух отношений является отношение, включающее все кортежи, входящие в оба отношения. Операция Деления предполагает, что имеется два отношения: одно - бинарное (содержащее два атрибута), другое - унарное (содержащее один атрибут). В результате получается отношение, состоящее из кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого отношения, но только таких, для которых множество значений второго атрибута первого отношения совпадает с множеством значений атрибутов второго отношения.

17. Постреляционная модель, ее достоинства и недостатки

· Поддерживает множественные группы, называемые ассоциированными множественными полями, а сов-ть объединенных множественных полей наз ассоциацией;

· Не накладываются огранич на длину и кол-во полей в записях, что делает структуру табл более наглядной;

Постреляц. модель дан реализована в СУБД uniVers, Bubba, Dasdb и др.

Дост: возможность представления сов-ти связ реляц. табл. в виде одной постреляц таблиц.

Нед-ки: сложность обеспечения целостности и непротиворечивости данных

18. Объектно-ориентированная модель данных. Ее базовые понятия, достоинства и недостатки

Cтруктура, кот можно изобразить графически в виде дерева, узлами кот явл-ся объекты. связи между записями и ф-циями их обраб. уст. как в объектно-оринт. Поиск - выяснение сходства между объектом, задаваемым пользователем, и тем, что есть в БД. Определяемый пользователем объект называют объектом-целью. Такая модель позволяет идентифицировать отдельные записи базы.

Объект- уник идентифицируемая сущность, кот содержит атрибуты, описывающ состояние объектов реальн. мира, и связанные с ними действия. Св-ва объекта:1) уник. индентифицир., принадл. к опред. классу 2) может посылать сообще др обектам 3) имеет внутр. строен.

Класс - набор объектов, схожих по поведению и др. характеристикам. Структура и поведение объектов в объектной среде полностью определяется его классом. Класс, в свою очередь, является коллекцией объектов, при этом структура и поведение объектов одного класса одинакова.

Св-ва:1) это попытка применить идеологию объектно-ориентированного программирования к технологии БД; 2) сост. из объектов, кажд. из которых принадлежит к определенному классу; 3)поведение объекта полностью определяется его принадлеж. к опред. классу; 4)процесс проектирования об-ориент базы основан на выявлении классов.

Для вып. действий над данными в объек-ор модели примен. логич. операции, усиленные объек-ор механизмами инкапсуляции, наследования, полиморфизма.

Инкапсуляц - объединение в единое целое данных и алгоритмов (функций и методов) их обработки, что повыш. надежность разрабатываемого ПО.

Модуляризация- объект представляет собой «черный ящик», который может быть создан и изменен независимо от остальной системы.

Наследование позволяет образовать новый класс объектов на основе уже существующего базового (родительского) класса. Менее общие классы -подклассами, более общие - суперклассами. Наследование распространяет множество свойств и методов на всех потомков объекта. ( Мужчина и Женщина как наследующие класс Человек).

Полиморфизм позвол. в объектах разн. типов иметь методы (процедуры и функции) с одинак. именами, что означ. возможн. объектов по-разному реагировать на 1 и то же событие.

Достоинство: 1)возможн отображ. информации о сложных взаимосвязях объектов; 2)идентиф отдельные записи в базе и опред. функции их обработки, позволяющими воспользоваться преимуществами объектной технологии; 3) пользователю не нужно знать о взаимодействии объектов: он просто обращается к конкретному объекту и использует конкретный метод. А то, что при этом осуществляется воздействие на другие объекты базы, скрыто от пользователя.

Недостаток: в сложности понимания сути и низкой скорости выполнения запросов.

19. Объектно-реляционная модель данных, ее достоинства и недостатки

Объектно-реляц. модель данных:

· классы объектов в об-реляц БД соответствую табл.

· объекты будут соответствовать отдельным записям в табл.

· в кач-ве первич ключа для табл базового класса проще всего взять автономеруемое поле целочиссленного типа. В табл.-наследниках ему будет сопоставлено обычное целочисленное поле.

· первич ключ в табл явл идентификатором объекта.

· каждый объект может собираться из записей нескольких табл. базового класса и наследников.

Базовый класс объектов должен уметь выполнять основные действия с единич. экземпляром объекта: создание, загрузка, сохранение, удаление. Базовый класс должен обеспечивать возможность изменения и удаления сразу множества объектов.

Разница между об-рел. и объектно-ориентированными СУБД:

· ОРСУБД - надстройка на рел. с-емой

· ООСУБД изначально объектно-ориентированы

Главной особенностью и отличием об-рел. и объект. СУБД от реляц.: О(Р)СУБД интегрированы с об-ориентир. языком программирования, внутренним и внешним(С++,Java и др.).

Характерные свойства ОРСУБД:

· Комплексные данные

· Наследование типа

· Объектное поведение

Основн. преимущества расширения реляцион. модели - повторное и совместное использование компонентов.

Недостаток - сложность и связанные с ней повышенные расходы.

Примеры ОРСУБД: Oracle Database, Microsoft SQL Server, Postgre SQL/

Недостатки об-реляц. модели:

v отсутствие унифицированной теории

v отсутствие формальной методологии проектирования БД

v отсутствие специальных средств создания запросов

v отсутствие общих правил определения целостности и др.

20. Многомерная модель данных, ее базовые понятия, достоинства и недостатки

Многомерные модели:

ь информация представляется в виде многомерных массивов-гиперкубах;

ь в одной БД, построенной на многомерной модели, может храниться множество кубов разной размерности, на основе которых можно проводить совместный анализ показателей (поликубическая);

ь конечный пользователь получает для анализа определенные срезы (проекции кубов), представлен в виде обычных двумерных табл. или графиков.

Измерение - множество однотипных данных, образующих одну из границ гиперкуба. Наиболее часто используемые в анализе измерения:

§ временные: день, месяц, год;

§ географич: город, район, регион.

Ячейка - часть данных, которая определяется путем определения одного элемента в каждом измерении многомерного массива. Ячейки гиперкуба могут быть пусты или полны. Когда значительное число ячеек куба не содержит данных - разреженный куб. Для многомер. модели применяются след операции:

· срез - подмножество гиперкуба, полученное путем фиксации одного или нескольких измерений.

· вращение - изменение порядка измерений при визуализации данных;

· агрегация - более общее представление данных;

· детализация - более детальное представление данных.

Достоинства:

v удобство;

v эффективность анализа больших объемов данных, имеющих временную связь;

v быстрота реализации сложных нерегламентированных запросов.

Недостаток - громоздкость.

Многомерн модели поддерживают: Essbare, Media Multi-matrix, Orade Express Server, Cache. Некоторые системы поддерживают одновременно реляционные и многомерные модели, например, Media MR.

21. Понятие проектирования базы данных. Требования, предъявляемые к базе данных

База данных (БД) - именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области. Проектирование базы данных (БД) - это процесс создания проекта базы данных, предназначенной для поддержки функционирования экономического объекта и способствующей достижению его целей. Оно представляет собой трудоемкий процесс, требующий совместных усилий аналитиков, проектировщиков и пользователей. БД представляет собой новый подход к организации данных. Она позволяет обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера, вследствие чего доступ к данным и их обработка более эффективны. Разработка прикладных программ, использующих БД, становится легче, быстрее, дешевле, более гибкой. В этом главные преимущества БД над файловой организацией данных. При проектировании базы данных необходимо учитывать тот факт, что база данных должна удовлетворять комплексу требований. Эти требования следующие:

1) целостность базы данных - требование полноты и непротиворечивости данных;

2) многократное использование данных;

3) быстрый поиск и получение информации по запросам пользователей;

4) простота обновления данных;

5) уменьшение излишней избыточности данных;

6) защита данных от несанкционированного доступа, искажения и уничтожения.

22. Этапы жизненного цикла базы данных

Жизненный цикл базы данных (ЖЦБД) - это процесс проектирования, реализации и поддержки базы данных. ЖЦБД состоит из семи этапов: 1) начальная разработка (предварит. планиров. БД); 2) проектирование БД; 3) реализация и загрузка БД; 4) тестирование и оценка; 5) функционирование; 6) сопровождение; 7) запуск и использование базы данных. В развитии любого экономич. объекта наступает момент осознания того, что для достижения дальнейших успехов в развитии необходимо данные, находящиеся в личном пользовании работников, интегрировать для совместного использования в базе данных и воспринимать их как корпоративный ресурс.

Предварит. планир. БД - важный этап в процессе перехода от разрозненных данных к интегрированным. На этом этапе: - анализ деятельности объекта; - постановка задач и определение ограничений; - определение цели; - определение сферы действий и возможностей.

Проектирование БД - процесс разработки структуры БД в соответствие с требованиями пользователей. На этом этапе: - концептуальное проектирование (на этом этапе создаются подробные модели пользовательских представлений о данных предметной области. Затем они интегрируются в концепт.модель, кот. фиксирует все эл-ы корпоративных данных, подлеж-х загрузке в БД. Эту модель еще называют концепт. схемой БД - логическое проектирование (на этом этапе осущ-тся выбор типа модели данных. Концепт. модель отображ. в логич.модель, основан. уже на структурах, характерн. для выбранной модели). - физическое проектирование (на этом этапе логич.модель расширяется характер-ми, необход. для опред. способов физич. хранения БД, типа устройств для хранения, методов доступа к данным базы, требуемого объема памяти, правил сопровожд-я БД и др). - Проверка осуществимости БД предполагает подготовку отчетов по трем вопросам: 1) есть ли технология для реализации запланированной БД (технологическая осуществимость); 2)имеются ли персонал, средства и эксперты для успешного осуществления плана создания БД (операционная осуществимость);

1) окупится ли запланир. БД (экономическая эффективность).

2) Реализация и загрузка БД включает: - установка СУБД; - создание СУБД; - загрузка или конвертирование данных.

Тестирование включает: тестирование БД, настройку и оценку БД и её прикладных программ. Оценка и поддержка базы данных. включает опрос пользователей на предмет выяснения, какие их информационные потребности остались неучтенными. При необход-и в спроектиров-ю БД вносятся изменения. Пользователи обуч-ся работе с БД. По мере расширения и изм-ия потребностей бизнеса поддержка БД обеспечивается путем внесения изменений, добавления новых данных, разработки новых прикладных программ, работающих с базой данных. Сопровождение: - внесение изменений; - развитие.



23. Модель "сущность-связь", ее понятия: сущность, атрибут, экземпляр сущности, связь, мощность связи

Представление сущности и связи на ER-диаграмме. Средством моделирования предметной области на этапе концептуального проектирования является модель "сущность-связь". Часто ее называют ER-моделью (Entity - сущность, Relation - связь). В ней моделир-ие структуры данных предметной области базир. на испол-ии графических средств - ER-диаграмм. В наглядном виде они представляют связи между сущностями. Сущность - любой различимый объект(кот. Мы можем отличить от другого), информ-ию о кот.необходимо хранить в БД.. Сущность имеет экземпляры, отлич-ся друг от друга значениями атрибутов и допуск-ие однозначную идентификацию. Атрибут - это характеристика сущности,имеет имя для конкретн.вида сущ-ти, может быть одинков. Для разл.типов сущ-ти. Например, сущность КНИГА характеризуется такими атрибутами, как автор, наименование, цена, издательство, тираж, количество страниц. Экземпляр-конкретный представитель данной сущ-ти. (Конкрет. Названия книг, Сотрудник Иванов. Они отличаются значениями указанных атрибутов и однозначно идентифицируются атрибутом "наименование". Атрибут, который уникальным образом идентифицирует экземпляры сущности, называется ключом. Может быть составной ключ, представляющий комбинацию нескольких атрибутов. На ER-диаграмме сущность изображается прямоугольником, в котором указывается ее имя. В реальном мире существуют связи между сущностями. Связь - некая ассоциация между сущн-ями, характеризуется мощностью, которая показывает, сколько сущностей участвует в связи. Сущн-ть м.б. связаня с др.сущ-ми или сама с собой.Связь между двумя сущностями называется бинарной, а связь между более чем с двумя сущностями - тренарной. На ER-диаграмме связь изображается линией, соед. 2 сущ-ти. При разраб-ке ЕR-моделей мы должны учесть след.инф. о предм. обл.: 1) список сущ-ей.предм.обл.; 2) список атриб-в сущ-ти; 3)описание взаимосвязей между сущ-ми. В ЕR-диаграмме кажд.сущ-ть должна иметь наименование, выражен. существит. в И.п. единст. числе.

24. Типы связи, их представление на ER-диаграмме

Связь - некот. ассоциация м/у 2-я сущностями. Сущность может быть связана с др.сущностью или сама с собой. Связи позволяют по одной сущности находить др., связанную с ней. В ER-диаграмме связь отображается линией, соединяющей 2 сущности. Между сущностями устанавливаются связи. Связи делают сущности более информативными, чем они являются по отдельности.Они позволяют минимизировать избыточность данных БД.

Связь устанавливается посредством связи ключей, содержащих общую информацию для обеих сущностей. Пусть сущность R₁именуется главной, а R₂- подчинённой. Ключ главной называется первичным, а подчинённой - вторичным. Особенность вторичного ключа явл-ся то, что его знач-ия могут повторяться.

Важной характеристикой связи явл-ся тип связи(кардинальность).Связь существует 4-х типов:

1) один-к-одному (1:1)

2) один-ко-многим (1:М)

3) многие-ко-многим (М:М)

Важной характеристикой связи является тип связи (кардинальность).

Так как менеджер управляет только одним филиалом, то каждый экземпляр сущности МЕНЕДЖЕР может быть связан не более чем с одним экземпляром сущности ФИЛИАЛ. В этом случае связь 1 имеет тип "один-к-одному" (1:1). В случае связи 1:1 одному значению первичного ключа соответствует одно и только одно значение вторичного ключа так как филиал обрабатывает несколько счетов, а счет обрабатывается только одним филиалом, то каждый экземпляр сущности ФИЛИАЛ может быть связан более чем с одним экземпляром сущности СЧЕТ, а каждый экземпляр сущности СЧЕТ может быть связан не более чем с одним экземпляром сущности ФИЛИАЛ. В этом случае связь 2 имеет тип "один-ко-многим" (1:М). В случае связи 1:М одному значению первичного ключа может соответствовать несколько знач-ий вторичного ключа.Так как счет может совместно использоваться несколькими клиентами и клиент может иметь несколько счетов, то каждый экземпляр сущности СЧЕТ может быть связан с несколькими экземплярами сущности КЛИЕНТ и каждый экземпляр сущности КЛИЕНТ может быть связан с несколькими экземплярами сущности СЧЕТ. В этом случае связь 3 имеет тип "многие-ко-многим" (М:N). В случае связи М:N одному значению первичного ключа может соответствовать несколько значений вторичного, и одному знач-ию вторичного-несколько знач-ий первичного.

25. Класс принадлежности сущности его представление на ER-диаграмме

Если каждый экземпляр сущности А связать с экземпляром сущности В, то класс принадлежности сущности А называется обязательным. Это отмечается на ER-диаграмме черным кружком, помещённым в прямоуг-к, смежный с прямоуг-м сущности А.

Если не каждый экземпляр сущности А связан с экземпляром сущности В, то класс принадлежности сущности явл-ся необязательным.Это отмечается на ER-диаграмме черным кружком ,помещённым на линии связи возле прямоугольника сущности А.



26. Правила преобразования ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:1

Правило 1: Если связь типа 1:1 и класс принадлежности обеих сущностей явл-ся обязательным, то необходима только одна таблица.Первичным ключом этой таблицы может быть первичный ключ любой из 2-х сущностей.

Правило 2: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти одной сущности явл-ся обязат.,а др.-необязат., то необходимо построить таблицу для каждой сущности.

Первичный ключ сущности д.б.первичным ключом соответствующей таблицы. Первичный ключ сущности, для кот. класс принадл-ти явл-ся необязат. добавляется как атрибут в таблицу по сущности с обязат. классом принадл-ти.

Правило 3: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти обеих сущностей необязат., то необходимо построить 3 таблицы - по одной для каждой сущ-ти и одну для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б. первич. ключом соответствующей таблицы. Т-ца для связи должна иметь 2 атрибута - внешние ключи обеих сущ-ей.

27. Правила преобразования ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:М, М:N

Правило 4: Если связь типа 1:М и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся обязат., то необходимо построить таб-цу для каждой сущ-ти. Первичный ключ сущ-ти д.б. первичным ключом соответст. таб-цы. Первичный ключ сущ-ти на стороне 1 добавл. как атрибут в таб-цу для сущ-ти на стороне М.

Правило 5: Если связь типа 1:М и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся необязат., то необходимо построить 3 таб-цы- по одной для каждой сущ-ти и одной для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б. первичным ключом соответс. таб-цы. Таб-ца для связи д.иметь 2 атрибута - внешние ключи обеих сущ-ей.

Правило 6: Если связь типа М:N, то необходимо построить 3 таб-цы-по одной для каждой сущ-ти и одну для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответствующей таб-цы. Таблица для связи д.иметь 2 атрибута-ключи обеих сущ-ей. При этом осущ-ся декомпозиция связи М:N на две связи 1:М.

28. Нормализация таблиц, ее цель.1-я нормальная форма, 2НФ, 3НФ

Реляц. БД явл-ся эфф-ной, если обладает след. хар-ками:

1. минимизация избыточности данных

2. минимальн. использ-е отсутств-щих значений (null-значений)

3. предотвращение потери информации

Нормализация таблиц позволяет минимизировать избыточность данных. Методику нормализации таблиц разработал А.Ф.Кодд. Её суть сводится к приведению таблиц к той или иной нормальн. форме. Были выделены 3 нормальн формы: 1НФ, 2НФ, 3НФ. Позже стали выделять нормальн. форму Бойса-Кодда (НФБК), затем 4НФ И 5НФ. Каждая последующая нормальн. форма вводит определенные ограничения на хранимые в базе данные. Реляц. БД считается эфф-ной, если все ее таблицы наход-ся как минимум в 3НФ. Таблица наход-ся в 1НФ, если все ее поля содержат только простые неделимые значения.

В отношении R атрибут Y функционально полно зависит от атрибута X (Y и X м.б. составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y. R.XR.Y.

Табл. наход-ся во 2НФ, если она удовл-т требованиям 1НФ и неключевые поля функционально полно зависят от первичн ключа. Для приведения отношения ко 2НФ необходимо: - построить его проекцию, исключив атрибуты, которые не находятся в функционально-полной зависимости от составного ключа; - построить дополнительную проекцию на части составного ключа и атрибута, функционально зависящие от этой части ключа.

Функциональная зависимость R.XR.Y. называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости R.XR.Z и R.ZR.Y и отсутствует функциональная зависимость R.ZR.X.

Таблица наход-ся в 3НФ, если она удовл-т требованиям 2НФ и не содержит транзитивных зависимостей. Транзитивн. завис-ть - функциональн завис-ть между неключ полями.

Алгоритм приведения к 3НФ:

ШАГ1(приведение к 1НФ)-задается 1 или несколько отнош-й, отбраж-х понятия предметн обл-ти. По модели предметн обл-ти выпис-ся обнаруж-е функц-е завис-ти. Все отнош-я автомат-ки наход-ся в 1НФ.

ШАГ2(приведение ко 2НФ)-если обнаружена завис-ть атрибутов от части сложн ключа, то проводится декомпозиция на несколько отношений: те атрибуты, которые зависят от части сложн ключа, выносятся в отдельн отнош-е вместе с этой частью ключа. В исходн отнош-и ост-ся все ключ атрибуты.

ШАГ3 (привед к 3НФ) - если обнаружена завис-ть некот-х неключ. атрибутов др-х неключ. атрибутов, то проводится декомпозиция этих отнош-й след образом: те неключ. атрибуты, которые зависят от других неключ атрибутов вынос-ся в отдельн отнош-е. В новом отнош-и ключом становится детерминант функ-й завис-ти.

29. Концептуальное проектирование, его цель, процедуры

Цель концептуальн проектирования-создание концептуальн модели данных исходя из представлений пользователя о предметной обл-ти.

Концептуальн проектир-ние:

1. Анализ требований к БД: выявление представлений конечных пользователей и требований к обработке транзакций.

2. Моделир-ние связей сущностей и нормализация; определение сущностей, атрибутов и связей, построение ER-диаграмм, нормализация таблиц.

3. Проверка модели данных: правила ввода, обновления и удаления, проверка отчетов, запросов, представлений.

4. Проектирование распределенной БД: определение местополож-я таблиц, требований доступа и стратегии фрагментирования.

Процедуры: 1. определение сущностей и их документирование: для идентификации сущностей определяются объекты, которые существуют независимо от других. Такие объекты являются сущностями. Каждой сущности присваивается осмысленное имя, понятное пользователям. Имена и описания сущностей заносятся в словарь данных.

2. создание семантической модели предметной области

3. определение связей между сущностями и их документирование:

Определяются только те связи между сущностями, которые необходимы для удовлетворения требований к проекту БД. Устанавливается тип каждой из них. Выявляется класс принадлежности сущностей. Связям присваиваются осмысленные имена, выраженные глаголами. Развернутое описание каждой связи с указанием ее типа и класса принадлежности сущностей, участвующих в связи, заносится в словарь данных.

4. обсуждение концептуальной модели данных с конечными пользователями - если будут обнаружены несоответствия предметной области, то в модель вносятся изменения до тех пор, пока пользователи не подтвердят, что предложенная им модель адекватно отображает их личные представления.