75

1 . Уведення в інформаційні системи

1. Уведення

2. Структура ИС.

3. Предметна область інформаційних систем

4. Життєвий цикл інформаційних систем

5. Персонал ИС.

1.1 Визначення інформаційної системи, склад, класифікація, сфери використання

Інформаційна система - це автоматизована система, призначена для організації збереження, поповнення, обробки і надання користувачам інформації відповідно до їхніх запитів.

До складу інформаційної системи належить функціональна та забезпечувальна частини.

Функціональна частина (предметна галузь) - це галузь людської діяльності, де розробляється, впроваджується або використовується інформаційна система.

Забезпечувальні компоненти - це засоби, за допомогою яких функціонує інформаційна система.

Інформаційні системи поділяються на такі основні класи:

- Інформаційно-пошукові системи (ІПС)

- Системи обробки економічної інформації (СОЕІ).

- Системи електронного документообігу.

- Системи підтримки прийняття рішень (СППР).

- Геоінформаційні системи (ГІС).

Інформаційно-пошукові системи (ІПС) призначені для збору, нагромадження, збереження і видачі інформації, представленої у виді електронних документів. Основною відмінністю систем даного класу є те, що об'єктом збереження в базі даних є електронний документ, а програма ИПС має розширені можливості пошуку потрібного документа в електронній картотеці за відомим користувачу критеріями. Наприклад, ІПС по законодавчим документам, ІПС глобальної мережі Internet (Rambler, Jandex, Meta-Ukraine, Susanin, і т.і.)

Системи обробки економічної інформації (СОЕІ) орієнтовані на накопичення, зберігання, обробку і видачу інформації, що представлена у виді структурованих записів у комп'ютерних базах даних. Це найбільш поширений клас ІС. Наприклад, бухгалтерські програми, програми оперативного обліку, тощо.

Система електронного документообігу використовується в комп'ютерних мережах і орієнтовані на забезпечення підготовки, оформлення, реєстрації, передачі, прийому електронних документів. Наприклад, система „Клієнт/Банк”, Lotus Notes.

Системи підтримки прийняття рішень (СППР) - це інтелектуальні системи, що призначені для видачі експертних рішень щодо окремих виробничих ситуацій. СППР основані на використанні математичних моделей та алгоритмів та призначені для вирішення задач планування, прогнозування, розподілення ресурсів, тощо.

Геоінформаційні системи передбачають прив'язку до карти місцевості комп'ютерної бази даних по об'єктам, розташованим на відповідній території.

Сферою використання інформаційних систем є будь-яка галузь людської діяльності, де існує необхідність в обробці великих обсягів інформації.

1.2 Функціональна частина інформаційних систем

Функціональною частиною або предметною областю інформаційної системи називається сфера людської діяльності, в який розробляється, впроваджується й експлуатується інформаційна система, наприклад, промислове підприємство, банківська установа, податкова служба, страхова компанія, тощо.

У силу складності вивчення предметної області в цілому в процесі розробки і впровадження ИС вона розбивається на окремі фрагменти, що мають відносно самостійне функціональне призначення, наприклад, промислове підприємство можна поділити на адміністрацію, бухгалтерію, відділ збуту, виробництво, відділ постачання, відділ кадрів, тощо.

В свою чергу фрагмент предметної області поділяється на комплекси функціональних задач, що вирішуються, наприклад, бухгалтерія підприємства вирішує такі комплекси функціональних задач: облік основних засобів, облік запасів, облік витрат, коштів, податковий облік, зведений облік, тощо.

Комплекси функціональних задач містять окремі функціональні задачі, наприклад, комплекс задач по обліку розрахунків можна поділити на такі задачі: облік розрахунків з постачальниками і підрядчиками, облік розрахунків з покупцями, та замовниками, розрахунки з персоналом, з підзвітними особами, з бюджетом і т. і.

В кожної функціональної задачі виконується обробка даних по інформаційних об'єктах і процесах.

Інформаційним об'єктом є елемент , зведення про яке передаються в ІС, наприклад, постачальники , товари, рахунки, види податків, співробітники, клієнти, тощо.

Інформаційні процеси фіксують явища, що змінюють стан інформаційної бази предметної області ІС, наприклад, реалізація товарів , отримання грошових коштів, розрахунки з постачальником, тощо.

Для уніфікації понять об'єктів і процесів у процесі розробки інформаційної системи вводять термін "Документальний об'єкт" - документ на основі якого відображується окреме явище інформаційного процесу, тобто замість процесу одержання товарів від постачальників у інформаційну базу предметної області можна увести документальний об'єкт під назвою „Прибуткові накладні”.

1.3 Забезпечувальна частина інформаційних систем

Містить сукупність основних та прикладних компонентів, що забезпечують функціонування інформаційної системи.

Інформаційне забезпечення містить сукупність інформації, що зберігається, використовується та обробляється в інформаційній системі. До складу інформаційного забезпечення належить поза машинна та машинна інформаційні бази. Позамашинна інформаційна база складає: систему первісних, довідкових, нормативних та вихідних документів; систему класифікації та кодування; технічну документацію. Машинна інформаційна база складає: комп'ютерну базу даних; електронні документи; екранну допомогу.

Технічне забезпечення - це комплекс технічних засобів (КТС), що використовуються в інформаційній системі. До КТС належить: комп'ютерна техніка; периферійне обладнання; засоби оргтехніки; технічні лінії зв'язку.

Програмне забезпечення містить комплекс програм для управління технічними засобами та вирішення функціональних задач інформаційної системи.

Програмне забезпечення поділяється на системне та прикладне.

До системного програмного забезпечення належать:

Операційні системи (Windows, UNIX, OS/2, MAC), що вирішують функції управління технічними засобами та зв'язку з користувачем;

Програми-утілити для виконання додаткових функцій, наприклад, архівація, пошук вірусів, тощо;

Програми тестування обладнання та технічного обслуговування.

Технологічне забезпечення -- це сукупність заходів та процедур по обробці інформації для вирішення функціональних задач інформаційної системи.

Математичне забезпечення - це набір методів та алгоритмів, що використовуються в ІС, наприклад, алгоритми оптимізації, прогнозування, аналізу, тощо.

Організаційне забезпечення - це сукупність робіт та заходів щодо розробки, впровадження та експлуатації інформаційних систем.

Лінгвістичне (мовне) забезпечення - це засоби інтерфейсу між користувачем та програмними засобами інформаційної системи. Лінгвістичне забезпечення поділяють на: командний інтерфейс - коли в якості взаємодії між користувачем і системою ви користуються команди та відповіді; графічний інтерфейс користувача - коли засобом взаємодії є візуальні об'єкти (меню, панелі інструментів, діалогові вікна, тощо).

Ергономічне забезпечення - це сукупність заходів, пристроїв та обладнання, необхідних для сприйняття нормальних умов функціонування персоналу та обладнання інформаційних систем та забезпечення умов техніки безпеки.

Кадрове забезпечення - вимоги до персоналу відповідних категорій, що займаються розробкою, впровадженням та експлуатацією інформаційних систем.

Правове забезпечення - сукупність нормативних документів, що регламентують створення та експлуатацію інформаційних систем.

1.4 Життєвий цикл інформаційних систем

Життєвим циклом ІС називають період часу, що починається з визначення вимог до неї з боку користувачів і закінчується її експлуатацією.

Життєвий цикл складається з наступних стадій:

1. Формулювання та аналіз вимог користувача.

2. Проектування

3. Впровадження і реалізація

4. Експлуатація і супровід

На першій стадії визначаються й аналізуються вимоги до ИС , виконується дослідження існуючої системи керування об'єкта автоматизації. Розробляється техніко-економічне обґрунтування ИС (ТЭО) і технічне завдання (ТЗ) На цій стадії визначається перелік функцій майбутньої системи.

На стадії проектування виконуються розробка структури системи БД, розробляються алгоритми по обробці інформації.

На стадії впровадження і реалізації виконується матеріалізація проекту (перенос його на машинні носії) На цій стадії виробляється первісне уведення вихідних даних, виконання контрольних прикладів та опитна експлуатація системи.

На останній стадії з боку розроблювача виконується супровід системи. Функції супроводу полягають у виконанні таких дій:

- пошук і виправлення помилок

- додавання нових функцій і модифікація існуючих

- оптимізація показників продуктивності

Функції консалтингу полягають у діях:

- навчання користувачів роботі із системою

- проведення консультацій на робочих місцях користувачів

- видання методичних і інструктивних матеріалів

У випадку придбання готових проектів чи системи готової програми на робочому місці користувача виконується тільки впровадження (настроювання) системи і її експлуатація.

1.5 Персонал ИС

Персонал ИС поділяється на наступні категорії:

- адміністратори даних

- розробники (прикладні програмісти)

- кінцеві користувачі

Адміністратор даних -- це спеціаліст, відповідальний за стратегію і політику прийняття рішень, зв'язаних з даними підприємства, а адміністратор бази даних (АБД) -- це людина, що забезпечує необхідну технічну підтримку виконання цих рішень. Таким чином, АБД відповідає за загальне керування системою на технічному рівні.

Функції АБД більш докладно.

* Визначення концептуальної схеми.

Адміністратор даних визначає, які саме дані необхідно зберігати в базі даних. Цей процес звичайно називають логічним (чи концептуальним) проектуванням бази даних. Після цього АБД створює відповідну концептуальну схему за допомогою концептуальної мови визначення даних. Об'єктна (відкомпільована) форма цієї схеми буде використовуватися СУБД при відповідях на запити, зв'язані з доступом. Вихідна (не відкомпільована) форма буде відігравати роль довідкового документа для користувачів системи.

* Визначення внутрішньої схеми.

Адміністратор бази даних повинний також вирішувати, як дані повинні бути представлені в збереженій базі даних. Цей процес звичайно називають фізичним проектуванням бази даних. Після цього АБД за допомогою внутрішньої мови визначення даних повинний створити відповідну структуру збереження (тобто описати внутрішню схему). Крім цього, він повинний визначити відповідне відображення між внутрішньою і концептуальною схемами. Ці дві функції (створення схеми і визначення відображень) повинні бути чітко розділені. Як і концептуальна схема, внутрішня схема і відповідне відображення будуть існувати у вихідній і об'єктній формах.

* Взаємодія з користувачами.

В обов'язку АБД також входить взаємодія з користувачами, забезпечення наявності необхідних їм даних і написання (чи надання допомоги користувачу в написанні) необхідних зовнішніх схем за допомогою прикладної зовнішньої мови визначення даних.

Крім цього, необхідно також визначити відображення між кожною зовнішньою і концептуальною схемами.

Інші аспекти взаємодії з користувачами включають консультації по розробці додатків, забезпечення технічного утворення, допомога у виявленні і рішенні виникаючих проблем та інше зв'язане із системою професійне обслуговування.

* Визначення правил безпеці і цілісності.

Правила безпеці і цілісності розглядаються як частина концептуальної схеми. Концептуальна мова визначення даних повинний містити в собі засобу визначення цих правил.

* Визначення процедур резервного копіювання і відновлення.

У випадку ушкодження якої-небудь частини бази даних унаслідок помилки людини, відмовлення чи устаткування збою допоміжної операційної системи ,адміністратор бази даних повинний визначити і реалізувати придатну схему відновлення, що використовує, наприклад, періодичне вивантаження (чи "дампинг") бази даних на пристрій резервного копіювання і процедури, при необхідності завантажують базу даних з останнього дампу.

* Керування продуктивністю і реагування на вимоги, що змінюються.

АБД відповідає за таку організацію системи, при якій можна одержати найбільшу для всього підприємства продуктивність, а також за перенастроювання системи відповідно до вимог, що змінюються.

Розроблювачі здійснюють створення ,впровадження і супровід ИС.

Зокрема прикладні програмісти відповідають за написання прикладних програм, що використовують базу даних. Для цих цілей застосовні такі мови як СИ чи Раscal. Прикладні програми виконують над даними всі стандартні операції: вибірку існуючої інформації, вставку нової інформації, чи видалення відновлення існуючої інформації.

Усі ці функції виконуються через відповідний запит до СУБД. Ці програми можуть бути простими програмами пакетної чи обробки оперативними додатками, функція яких -- підтримка роботи кінцевого користувача, що має безпосередній оперативний доступ до бази даних через робочу чи станцію термінал. Більшість сучасних додатків відноситься до оперативного.

Кінцеві користувачі працюють із системами баз даних безпосередньо через робочу чи станцію термінал. Кінцевий користувач може одержати доступ до бази даних, використовуючи один з оперативних чи додатків же скористатися інтегрованим інтерфейсом програмного забезпечення самої системи баз даних. Такий інтерфейс також підтримується оперативним додатком, але цей додаток не створюється користувачем, воно є убудованим у систему баз даних. У більшості систем є, принаймні, один такий убудований додаток, а саме: процесор мови запитів, що дозволяє користувачу вказувати чи команди вираження високого рівня. Мова SQL -- типовий приклад мови запитів для бази даних.

Крім мови запитів, у більшості систем також надаються додаткові убудовані інтерфейси, для роботи з базою даних користувач вибирає необхідні команди чи меню заповнює полючи у формах.

Кінцеві користувачі мають доступ до БД даного як фахівці предметної області. До числа кінцевих користувачів відносять операторів ЕОМ, у функції яких входить уведення вихідної інформації.

2. Економічна інформація як об'єкт обробки в ИС

2.1 Поняття економічної інформації, властивості, вимоги, міри адекватності інформації

Інформацією називають повідомлення, що зменшує ступінь невизначеності в тій області до якої воно відноситься. Економічна інформація є різновидом багатьох видів інформацій (наукової, суспільно-політичної., політ. і т.д.) Вона відображає явища відбуваються в економічної системі на всіх її рівнях. Ціль використання економічної інформації полягає в забезпеченні функцій керування економікою.

Економічна інформацією має наступні властивості:

- лінійна форма запису (усі дані можуть бути записані в рядок);

- дискретність - дані фіксуються за визначені проміжки часу;

- однорідність - дані по відповідному об'єкту або процесу є однотипними;

- масовість - дані по відповідному об'єкту або процесу надходять багаторазово і від різних джерел;

- старіння;

- можливість обробки за допомогою найпростіших операцій.

Вимоги, що пропонуються до економічної інформації.

- Точність - однозначне сприйняття її всіма споживачами

- Вірогідність - максимально припустимий рівень перекручування, при якому зберігається ефективність функціонування системи.

- Оперативність надходження - інформація повинна надходити в термін поки вона актуальна.

Існує три міри адекватності інформації.

Синтаксична міра адекватності інформації передбачає вимірювання обсягу повідомлення що містить інформацію. Для кількісного виміру обсягу повідомлення такі одиниці виміру, як біт, байт, кілобайт, мегабайт та гигабайт.

Для виміру інформативності повідомлення використовуються формули з теорії інформації Шеннона (ентропія, ступінь інформативності, тощо).

Семантична міра адекватності інформації призначена для вимірювання значеннєвого змісту інформації. Найбільшого визнання здобула тезаурусна міра, що запропонована Ю.І. Шнейдером.

Прагматична міра адекватності інформації. Визначається корисність отриманої інформації для управління.

2.2 Класифікація економічної інформації

У силу своєї різноманітності економічна інформація класифікується по декількох ознаках:

По місту виникнення інформація поділяється на: внутрішню та зовнішню.

По напрямку руху інформація поділяється на вхідну, вихідну.

По стадії утворення інформація поділяється на первинну, проміжну, результатну.

По типу інформація поділяється на текстову, числову, календарну (дата, час), логічну, графічну.

По функціях керування інформація поділяється на планову, облікову, аналітичну, нормативну, статистичну, прогнозну.

По повноті інформація поділяється на недостатню, достатню, надлишкову (подвійний запис у бухгалтерському обліку для контролю вірогідності інформації). Варто прагнути до мінімальної надмірності.

По стабільності інформація поділяється на перемінну (поточну), умовно - постійну

Перемінна інформація відбиває фактичні явища, що відбуваються в системі, фіксується для кожного конкретного випадку, використовується тільки в одному циклі обробки.

Умовно-постійна інформація залишається незмінної в плині деякого часу. Вона використовується в декількох циклах обробки разом з перемінною інформацією. (Ін. норми часу, розцінки і т.д.), складає нормативно-довідкову базу даних.

2.3 Форми представлення економічної інформації. Носії і способи її передачі

Будь-яка інформація, у тому числі й економічна вимагає матеріального втілення. Це досягається шляхом її запису на матеріальні носії. Існують дві основні форми представлення інформації:

Аналогова форма. Інформація записується у виді звичних для людини умовних позначок (букв, цифр, спец. символів).

Цифрова форма. Інформація кодується в двійковій системі числення і записується на носії.

Класифікація носіїв інформації.

Вид матеріальної основи	Носії
Папір	Паперовий документ, перфострічка, перфокарта
Магнітні носії	Магнітні диски, магнітні стрічки
Оптичні носії	CD-ROМ, CD-RW, DVD MO - диски

Способи передачі інформації.

Існують традиційні і технічні способи передачі інформації.

До першого можна віднести передачу інформації кур'єром і за допомогою звичайної пошти.

До технічних способів можна віднести телеграфний, факсимільний зв'язок, а також передачу даних по модемному зв'язку, служби Інтернету (www).

2.4 Методи класифікації і кодування інформації

Класифікація і кодування являють собою єдиний безперервний процес для формального опису інформації з метою забезпечення її компактного збереження в пам'яті комп'ютера і зручності її обробки.

Класифікація є попереднім етапом даного процесу.

Класифікацією називають розбивку вихідної безлічі об'єктів на безлічі і підмножину по їх чи подібності розходженню у відповідності з деякими чи методами системою.

Підмножина об'єктів отримане в результаті класифікації називається класифікаційним угрупованням.

Чи властивість характеристика об'єкта по який проводиться класифікація називають ознакою класифікації.

Етап розбивки об'єктів на підмножину називають ступінню класифікації. А число ступенів - глибиною класифікації.

Тепер використовують наступні основні методи класифікації:

ієрархічний (послідовний)

рівнобіжний (фасетний)

Послідовний полягає в послідовній розбивці вихідної сукупності об'єктів на підлеглі класифікаційні угруповання. При цьому повинні виконуватися наступні правила:

розподіл кожного угруповання проводиться тільки по одній ознаці;

отримані на кожній ступіні класифікаційні угруповання не повинні повторюватися;

ознаки, по яких виробляється класифікація, повинні визначатися в залежності від розв'язуваної задачі.

Переваги методу: зручність ручної обробки; звичність і інформативність коду.

Недоліки:

твердість структури, обумовлена строгою фіксацією ознак, що не дозволяє здійснити класифікацію об'єктів по непередбаченим її структурою класифікаційним ознакам;

зміна однієї ознаки тягне за собою необхідність реструктурування системи кодування в цілому чи частково.

Приклад. Бухгалтерські рахунки в новій системі обліку класифікуються по розділах, рахункам і субрахункам.

Звичайно для позначення ознак у послідовній системі класифікації використовують такі типи назв: група, підгрупа, клас, підклас, вид, підвид.

Рівнобіжний (фасетний) метод передбачає визначення декількох незалежних ознак і їхніх можливих значень. Класифікація цим методом дозволяє формувати довільні класифікаційні угруповання, шляхом завдання визначених значень узятих з різних фасетів.

Приклад. Для класифікації студентів вищих навчальних закладів можна використовувати такі незалежні ознаки: факультет, форма навчання, успішність, спеціальність.

Для формування класифікаційного угруповання задаються, наприклад, параметри - вибрати студентів, що складаються в шлюбі, 3-го курсу, що мають відмінну успішність за фахом "Облік і аудит". Даний метод класифікації більш гнучкий. Методом комбінації значень незалежних ознак можна утворити довільні класифікаційні угруповання. Цей метод покладений в основу формування запитів до БД.

При побудові фасетної системи класифікації необхідно дотримувати наступних правил: ознаки , що використовуються в різних фасетах не повинні повторюватися;

з безлічі ознак, що характеризують об'єкти класифікації, відбираються тільки ті, котрі забезпечують рішення конкретної задачі.

Фасетна система більш гнучка тому що дозволяє виконувати довільне додавання, видалення і зміну ознак класифікації і їхніх значень.

Кодування - завершальний етап процесу класифікації.

Ціль кодування полягає в представленні інформації у виді зручному для обробки на комп'ютері, більш компактного запису інформації а отже економія пам'яті, доповнення інформації існуючої вихідною мовою.

Система кодування - сукупність правил і методів розробки кодів і порядок складання класифікаторів.

Кодуванням називається утворення і присвоєння кодів класифікаційним угрупованням і об'єктам класифікації

Кодом називається умовна позначка класифікаційних угруповань і об'єктів класифікації.

Для кодування економічної інформації використовують так називані семантичні коди. Це коди, утворені на підставі властивостей об'єктів . Для кожного коду прийняті такі позначення:

алфавіт коду - система знаків прийнята для утворення кодів (числа, букви, спеціальні знаки);

основа коду, кількість знаків в алфавіті коду;

довжина коду, число знаків у коді без обліку пробілів;

розряд коду, позиція знаків у коді;

структура коду, умовна позначка складу і послідовності розташування знаків у коді.

Розглянутий вид кодування називається семантичним кодуванням об'єктів і класифікаційних угруповань.

Крім семантичного в ИС використовуються наступні види кодування:

Посимвольное - кодування символів для запису на комп'ютерні машинні носії у відповідності з визначеними стандартами;

перешкодозахисне - до повідомлень додаються зайві розряди, значення яких залежить від характеру повідомлення;

криптографічне - кодування з метою захисту інформації від несанкціонованого доступу;

кодування графічної й іншої нетекстової інформації - кодування з метою запису на комп'ютерні носії різних об'єктів нетекстового походження (зображення, звуки, анімації, відео);

Ціль семантичного кодування:

зменшення обсягу даних для більш раціонального використання технічних ресурсів при передачі і збереженні інформації;

однозначна ідентифікація об'єктів і проведення розходжень, що із працею визначаються звичайною мовою;

формалізація властивостей об'єктів для використання логічної обробки даних.

Семантичне кодування розділяється на :

ідентифікаційне - використовується для однозначної ідентифікації (виділення) одного чи декількох об'єктів з безлічі інших. Попередня класифікація при цьому не проводиться;

класифікаційне - призначене для формального запису інформації про властивості кодируемых об'єктів. Цьому виду кодування завжди передує попередня класифікація.

Вимоги до системи кодування:

система кодування повинна відповідати ЄСКК ТЕІ; алфавіт коду по можливості повинний бути цифровим;

кодове позначення повинне забезпечувати резерв, тобто можливе кодування додаткових позицій

Тепер розрізняють такі методи кодування: порядковий; серійний; позиційний.

Порядковий передбачає утворення і присвоєння кодів об'єктів з чисел натурального ряду. Приклад: 01, 02, 53.

Призначений для кодування невеликої кількості об'єктів, причому порядок їхнього проходження може бути довільним. Порядковий код не несе в собі ніякої характеристики об'єкта, характеризується тільки довжиною, що визначається значністю загального числа об'єктів кодування. Якщо порядковий код має меншу, чим у максимальному значенні значність то в нього додаються лідируючі нулі. Даний метод не передбачає проведення попередньої класифікації.

Серійний передбачає проведення однорівневої попередньої класифікації. Отримані в результаті класифікації угруповання визначається серією кодів з урахуванням резерву для кодування додаткових позицій. Приклад: для кодування академічних груп вузів за допомогою серійного методу можна визначитися в такою серією кодів: 0001 - 0030, 0031-0060. Розмір серії визначається по максимально можливій кількості об'єктів відповідної угруповання. Якщо можлива кількість об'єктів заздалегідь передбачити неможливо - необхідно установити великий розмір серії. В основному даний метод використовується разом із двома методами кодування (позиційним, порядкової).

Позиційний передбачає утворення коду об'єктів з кодів значень ознак (властивостей, якими володіє даний об'єкт). Перевага даного методу полягає в гнучкості, тобто - можливості кодування по довільній кількості ознак.

Розрізняють два різновиди позиційного коду:

Позиційно - залежний (коли значення молодшої ознаки позиційно залежить від значень старших ознак).

Позиційно-незалежний код - значення молодшої ознаки позиційно не залежить від значень старшої ознаки.

Звичайно код складається з двох частин: ідентифікаційної і класифікаційний.

Друга описує властивості об'єктів, а перша його порядковий номер (ідентифікатор).

Для забезпечення вірогідності введення і збереження кодів у пам'яті комп'ютера в кінець коду часто додається контрольний чи розряд контрольне число одержуване за допомогою спеціального апарата в процесі обробки вихідного значення кодів.

Рівнобіжний метод кодування заснований на фасетній класифікації, де кожній незалежній ознаці ставиться у відповідність кодове позначення. Порядок розміщення кодів узагалі не має значення. Але бажано при цьому з безлічі незалежних ознак класифікації в контексті розв'язуваної задачі виділити найбільш важливі і поставити коди цих ознак спочатку, а коди менш значимих - наприкінці коду.

1.5 Структура економічної інформації

Структура ЕІ являє собою набір складових її частин. Структуризацією називається процес розбивки бази даних на окремі складові.

Ціль структуризація - забезпечення можливості обробки даних за допомогою програмних засобів ЕОМ

Для збереження інформації в комп'ютерних базах даних потрібно визначити структурні інформаційні одиниці у виді яких інформація буде представлена.

Структурні інформаційні одиниці підрозділяють на два класи:

логічні - одиниці термінології формального опису даних визначають інформаційні моделі. Вони несуть у собі економічний зміст описуваних явищ;

фізичні - неформальний опис елементів даних у конкретній системі керування базою даних. Являють собою осередку зовнішньої пам'яті ЕОМ для запису інформації.

Опис інформаційних одиниць виробляється по "рівнях опису" - за принципом "зверху - униз", тобто від більш загальних одиниць до більш детального. Співвідношення між логічними і фізичними одиницями на різних рівнях опису можна представити у виді наступної таблиці



Рівень опису	Логічні структури інформаційних одиниць	Фізичні структури інформаційних одиниць
Предметна область, фрагмент, задача	Інформаційна база	База даних
Об'єкт, відношення	Сутність	Таблиця
Одиниця об'єкта	Екземпляр сутності	Рядок
Властивості об'єкта	Атрибут сутності (реквізит)	Поле, стовпець

Найбільш загальним рівнем опису є предметна область її чи фрагмент окремо узята функціональна задача в залежності від ступеня складності інформаційної системи. На цьому рівні розглядаються логічні одиниці: інформаційна база - сукупність всієї інформації, що обробляється в рамках даного рівня; база даних - сукупність формально описаної і збереженої інформації на комп'ютерних носіях.

Кожному чи об'єкту відношенню відповідає логічна одиниця. Сутність є інформаційним відображенням об'єктів. Приклад: сутність "співробітників" містить усю необхідною інформацію про співробітників. Сутність 'Постачання' несе в собі всі необхідні дані про постачання товарів. У свою чергу сутність у базах даних звичайно реалізується у виді таблиці.

Одиниці чи об'єктів відносини відображається у виді екземплярів сутності. Приклад: дані про один чи співробітника про одне постачання. У базі даних екземпляр сутності відображається у виді чи рядка набору рядків.

Властивості об'єктів виражаються у виді якого-небудь атрибута сутності, що у свою чергу реалізується у виді полючи, стовпця таблиці даних.

Класифікація атрибутів сутності

Атрибути сутності - неподільні елементи даних, тобто якщо їх поділити на структурні складові (наприклад - букви) - утратиться семантичний зміст таких даних. Однак дані одиниці можна класифікувати по їхньому призначенню в системі. вони підрозділяються на основи й ознаки.

Підстава несе кількісну характеристику об'єкта (кількість, ціна)

Ознаки несуть у собі якісну характеристику чи об'єкта відносини (дата, прізвище, код ...).

Реквізити-основи поділяються на такі класи:

1. Основи вхідні - дані службовці, що надходять від джерел інформації і, для обробки;

2. Основи результати - дані отримані в результаті обробки вихідних основ

3. Підсумкові основи - дані отримані в результаті узагальнення груп однорідних чисел.

Ознаки підрозділяються на :

1. Ідентифікатори - службовці для однозначного визначення екземплярів сутності чи об'єктів відносин.

2. Довідкові ознаки служать для несення довідкової інформації про чи об'єкт відношенні

3. Групувальні ознаки служать для розбивки безлічі чи об'єктів відносин на підмножини.

3 Інформаційне моделювання

3.1 Поняття інформаційної моделі. Рівні опису

Інформаційна модель - умовна позначка структурних інформаційних одиниць, що входять в інформаційну систему і зв'язків між ними, що відбивають розглянуту предметну область. Інформаційна модель зображується у виді чи схем таблиць. Розрізняють наступні рівні опису інформаційних моделей:

зовнішній рівень;

концептуальний рівень;

рівень реалізації;

фізичний рівень.

У загальному виді всі перераховані рівні можна представити у виді наступної схеми.

На зовнішніх рівнях опис моделей даних виконується з позиції кінцевого користувача для конкретної функціональної задачі. Зовнішній рівень моделі даних як правило являє собою набір вхідних і вихідних документів, екранних форм, системи меню й інших компонентів інтерфейсів користувача, наприклад, задача нарахування зарплати являє собою зовнішню модель, що включає системи документів для рішення задачі, набір нормативної і довідкової інформації, технологію обробки інформації.

На концептуальному рівні виконується опис інформаційної моделі з погляду адміністратора даних. Концептуальна схема являє собою набір всієї інформації БД. Вона включає діаграму “Сутність-зв'язок” і блок діаграм інформаційних потоків.

Модель реалізації орієнтована на конкретну систему керування базами даних. Вона включає формальний опис таблиць БД і зв'язку між ними.

На фізичному рівні виробляється опис фізичного розташування елементів даних на машинних носіях комп'ютера (магнітних дисках) Тепер цей рівень керується за допомогою програмного забезпечення, систем керування БД.

3.2 Класифікація зв'язків між інформаційними одиницями. Типи інформаційних моделей

В основу класифікації інформаційних моделей по типі покладений принцип зв'язку між різними інформаційними одиницями. Звичайно розглядають наступні типи зв'язку:

1. "один - до одного" (1:1) Одному елементу першої множини відповідає один і тільки один елемент другої множини, наприклад, одному запису таблиці "Рахунки" відповідає один запис "Залишки на рахунках"

2. "Один - до багатьох" (1:N) Одного елемента першої множини відповідає кілька елементів другої множини. Приклад: одного запису в таблиці "Рахунка" відповідає кілька записів у таблиці "Операції на рахунках"

3. "Багато - до одного" (N:1) Декільком елементам першої множини відповідає один елемент другої множини.

4. "Багато - до багатьох" (N:M). Довільному числу елементів вхідної множини може відповідати довільне число елементів другої множини, наприклад, таблиця "Постачальники" зв'язана з таблицею "Товари" по цьому принципі, тому що будь-який постачальник може поставляти довільну номенклатуру товарів, а будь-який товар у свою чергу може поставлятися будь-яким постачальником.

Зв'язки підрозділяються на асоціації і відображення. Відображення - це сильний тип зв'язку та потребує обов'язкової наявності елементів і має два напрямки. Асоціація - слабкий або необов'язковий тип зв'язку.

Відповідно до вищенаведеної класифікації зв'язків можна визначити наступні типи інформаційних моделей:

ієрархічна;

мережна;

реляційна.

Останнім часом з'явилося поняття об'єктно-реляційної моделі даних.

Ієрархічною називається модель, зв'язки між елементами якої побудовани за принципом 1:1 чи 1:N. Дана модель складається з підлеглих ланок, зв'язку між якиими реалізуються через спеціальні посилання-покажчики.

Мережною називають модель, у який допускається будь-який тип зв'язку. Даний тип моделі використовується в глобальних комп'ютерних мережах. Зокрема в службі WWW Інтернету.

3.3 Реляційна модель. Загальні поняття

Реляційною називають модель, основою якої є спеціальний тип таблиці. Таблиця, використовувана а реляційної моделі даних називається відношенням.

Таблиця-відношення (надалі таблиця) має наступні важливі обмеження:

У таблиці не повинне бути ідентичних записів

Порядок проходження стовпців і записів не має значення

На перетинанні стовпців і рядків таблиці повинні знаходиться єдині і неподільні елементи даних. Тобто клітки таблиці не повинні містити списків чи значень складених значень. Осередку таблиці не можна об'єднати в один чи осередок розбити на складові елементи.

Дані умови дозволяють максимально спростити структуру таблиці і як наслідок спростити її обробку. Більш того для обробки даних представлених у виді відносин була розроблена спеціальна мова SQL (мова структурних запитів).

Кожна таблиця відносин має наступні атрибути:

ім'я таблиці, служить для ідентифікації таблиці в БД;

тип таблиці, визначається набором і атрибутами стовпців;

кардинальне число, максимально можливе число записів у таблиці.

Кожен стовпець таблиці має наступні атрибути:

ім'я стовпця;

тип стовпця (текстова, числовий, дата/час, логічний);

додаткові властивості стовпця (довжина, формат відображення даних, наявність індексу - спеціальний метод доступу);

домен стовпця ( область визначення значень для стовпця);

3.4 Поняття нормалізації реляційної бази даних

Метою нормалізації таблиці в реляційної моделі є приведення таблиць до виду, що виключає дублювання інформації й забезпечує цілісність і несуперечність інформації в БД.

Нормалізація припускає розбивку вихідної таблиці на складові (інформаційна декомпозиція) з подальшим накладенням між табличних зв'язків в отриманих таблицях.

В даний час мають місце наступні види нормальних форм:

Перша нормальна форма (1НФ)

Друга нормальна форма (2НФ)

Третя нормальна форма (3НФ)

Нормальна форма Бойса-Кодда (БКНФ)

Четверта нормальна форма (4НФ)

П'ята нормальна форма (5НФ)

Кожна більш старша нормальна форма накладає ряд додаткових обмежень на базу даних. На практиці 4НФ і 5 НФ використовуються дуже рідко. Сформулюємо вимоги перших трьох нормальних форм.

1 НФ. Таблиця знаходяться в першої нормальної формі, якщо в ній відсутні повторювані записи і повторювані групи полів.

2 НФ. Таблиця знаходиться в другій нормальній формі, якщо вона задовольняє умовам 1 НФ й будь-який неключовий реквізит у кожнім записі однозначно визначається повним набором ключових реквізитів.

3 НФ. Таблиця знаходиться в третій нормальній формі, якщо вона задовольняє умовам 2 НФ й будь-який неключовий реквізит у кожнім записі не визначається однозначно іншим неключовим реквізитом.

Задача. Торгова фірма здійснює оптові постачання продуктів магазинам і підприємствам суспільного харчування. Замовлення оформляються за допомогою виписки рахівниць-фактур. Розробити структуру інформаційної бази для виписки і ведення рахівниць-фактур покупців

Розглянемо структуру опорної таблиці "Рахунки"

1. Номер рахунка-фактури

2. Дата виписки

3. Код покупця

4. Найменування покупця

5. Юридична адреса покупця

6. Код ОКПО

7. Розрахунковий рахунок покупця

8. МФО відділення банку покупця

9. Найменування відділення банку покупця

10. Номер контактного телефону

11. Номер позиції

12. Код товару

13. Найменування товару

14. Одиниці виміру

15. Ціна за одиницю

16. Кількість

17. Сума

18. Підсумкова сума по рахунку

19. Ознака оплати.

Реквізити в документі можна розділити на наступні групи:

Інформація про документ (1,2,18)

Інформація про покупця: (4,5,6,7,8,10)

Інформація про замовлений товар: (13,14,15,16,17)

Крім того, для забезпечення ефективності обробки даних включені наступні службові реквізити: (3,12,19)

Реквізити опорної таблиці являють собою набір стовпців таблиці в яких буде заноситися фактична інформація. Окремий рахунок-фактура являє собою запис у цій таблиці. Таблиця є немормализованою, тому що в ній маються групи полів 11-17, містяться списки значень по товарам, що замовлені в рахунку. Для перетворення цієї таблиці в таблицю, що відповідає умовам 1НФ потрібно розділити записи таблиці по кожному рахунку відповідно кількості замовлених товарів і здублювати значення інших полів на нові записи.

Для приведення таблиці по вимог 2НФ потрібно розбити вхідну таблицю на дві “Рахунки” і “Позиції”

Структура таблиці “Рахунки” знаходиться в 2НФ

1. *Номер рахунка-фактури

2. *Дата виписки

3. *Код покупця

4. Найменування покупця

5. Юридична адреса покупця

6. Код ОКПО

7. Розрахунковий рахунок покупця

8. МФО відділення банку покупця

9. Найменування відділення банку покупця

10. Номер контактного телефону

11. Підсумкова сума по рахунку

12. Ознака оплати.

*- можливий ключ. Ідентифікувати запис у таблиці ”Рахунки” можна за допомогою реквізиту 1 або за допомогою складеного ключа 2 + 3

Структура таблиці «Позиції» знаходиться в 2НФ

1. *Номер рахунка-фактури

2. *Номер позиції

3. *Код товару

4. Найменування товару

5. Одиниці виміру

6. Ціна за одиницю

7. Кількість

8. Сума

Приведені таблиці не задовольняють умовам 3НФ, тому що вони містять не ключові реквізити, що знаходяться в функціональної залежності один від одного.

Для приведення таблиць у другу нормальну форму необхідно виконати їхня розбивка на більш дрібні складові. Таблиця "Рахунка розбивається на "Рахунки" й "Покупці", а таблиця "Позиції" на "Позиції" і "Товари”

Структура таблиці” Рахунка” знаходиться в 3 НФ

*Номер рахунка-фактури

*Дата виписки

*Код покупця

Підсумкова сума по рахунку

Ознака оплати.

Структура таблиці "Покупці", що знаходиться в 3 НФ

*Код покупця

Найменування покупця

Юридична адреса покупця

Код ОКПО

Розрахунковий рахунок покупця

МФО відділення банку покупця

Найменування відділення банку покупця

Номер контактного телефону

Структура таблиці "Позиції" знаходиться в 3НФ

*Номер рахунка-фактури

*Номер позиції

*Код товару

Кількість

Сума

Структура таблиці “Товари” знаходиться в 3НФ

*Код товару

Найменування товару

Одиниці виміру

Ціна за одиницю

3.5 Об'єктно-реляційний підхід до проектування бази даних

Останнім часом у зв'язку з появою об'єктно - орієнтованого підходу розробки програмних додатків з'явилася ідея об'єднати об'єктно - орієнтований підхід з реляційною моделлю даних.

Дана проблема поки не має чіткої теоретичної основи, однак багато фірм розроблювачі СУБД впроваджують елементи об'єктного підходу при створенні СУБД нового покоління.

Об'єктний підхід до розробки програм має кілька базових понять:

Об'єкт - об'єкт реального методу над який виконується обробка інформації;

Клас об'єкту - сукупність властивостей, якими володіє об'єкт;

Методи - операції які припустимі при обробці даного об'єкта.

Приклад: при обробці об'єкта "співробітник" можна описати клас

(сукупність стовпців опису властивостей співробітників). Для обробки об'єкта "співробітники" можна сформулювати кілька методів:

найняти співробітника;

звільнити співробітника;

нагородити співробітника;

В даний час мається трохи СУБД, у яких частково реалізоване поняття об'єктної моделі.

Приклад: У СУБД Access мається кілька типів об'єктів:

об'єкт типу таблиця; запит; форма; звіт; модуль; макрос .

4. Інформаційні технології

4.1 Технологічні етапи обробки даних

Технологічним процесом обробки ЕІ називається сукупність процедур, виконуваних над інформацією, починаючи з моменту її надходження в ИС, і закінчуючи її ліквідацією. Для забезпечення функціонування ІС у цілому чи окремій задачі, повинні бути використані процедури обробки, що сильно розрізняються характером, режимом і часом виконання.

Тому доцільно виконати їхнє об'єднання в логічно закінчені технологічні етапи або трансакції. Трансакції повинні бути логічно закінченими та відокремлені по часу і повинні порушувати цілісності БД.

Трансакції класифікуються по функціональному призначенню і режимам обробки. По функціональному призначенню трансакції підрозділяються на наступні групи:

Трансакції для підтримки БД в актуальному стані (уведення редагування інформації у БД, одержання даних, актуалізація, індексація, видалення, архівування).

Трансакції для формування й обробки запитів користувачів до БД із метою обробки даних, висновку результатів на екран і принтер.

По режимах обробки трансакції підрозділяються на

Запитні - виконувані в міру необхідності

Регламентні - виконувані у визначений час.

Розробка технологічного процесу обробки інформації розбивається на наступні етапи

Ідентифікація трансакцій для розглянутої функціональної задачі.

Побудова діаграми інформаційних потоків для кожної трансакції для ув'язування розробленої інформаційної бази з трансакціями

Формалізація технологічних процедур для кожної трансакції.

Процес обробки БД у ИС носить випадковий характер. Тому формалізація технології обробки безпосередньо зв'язана з визначенням переліку подій, що можуть виникати в процесі функціонування ИС.

Визначимо для нашої задачі деякі основні технологічні етапи

Оформлення і печатка рахунка.

Ліквідація рахунка.

Установка ознаки оплати.

Одержання інформації про рахунок.

Одержання вихідного документа «Відомість замовлених товарів у розрізі покупців».

Для кожного технологічного етапу необхідно скласти діаграму інформаційних потоків, у якій відображаються таблиці БД, вхідні-вихідні документи і технологічні операції.

4.2 Порядок опису екранних форм

Форма введення-коректування інформації є основою екранного інтерфейсу ИС. Від того, як побудована форма, які є засобу автоматизації заповнення даних залежить ефективність роботи оператора , а отже ИС у цілому.

Екранна форма повинна бути максимально наближена до форми первинного документа для чи формування висновку якого вона призначена.

Екранні форми підрозділяються на три типи:

Електронні формуляри - дані однієї записи основної таблиці і записів зв'язаних з нею таблиць виводяться у виді бланка;

Електронні таблиці - оператор може бачити на екрані одночасно кілька записів;

Складені формуляри -якщо дані вводяться одночасно в кілька таблиць, причому основна таблиця зв'язана з породженими за принципом «Один до многим».

Проектування макета форми

При проектуванні макета форми варто враховувати обмеження, що накладаються монітором, а також базовим програмним забезпеченням. В операційній системі ДОС розмір екрана 25*80, в ОС із графічним інтерфейсом кількість виведених рядків і знаків може бути значно більше і залежить тільки від технічних властивостей дисплея.

Якщо число реквізитів в електронному формулярі не міститься на екрані, можна передбачити многоэкранный формуляр. Розробка екранної форми формування, введення і коректування первинної інформації включає виконання наступних стадій:

Визначення пореквизитного складу форми.

Вибір типу екранної форми.

Складання таблиці реквізитів.

Складання макета екранної форми.

Опис методів заповнення полів введення і контролю вірогідності інформації, що вводиться.

Усі використовувані зараз форми документів зведені в Загальний класифікатор управлінської документації. Згідно цього класифікатора форми документів підрозділяються на групи - Уніфіковані системи документів (УСД). Для кожної УСД розроблені стандарти: Формуляр зразок документа і Загальні положення.

Складання таблиці реквізитів

Реквізити, включені в проектований чи документ екранну форму підрозділяються на постійні і перемінні. Постійні (найменування документа, індекс форми, реквізити підприємства-джерела) є атрибутами форми документа і не вимагають додаткового формального опису. Перемінні реквізити виводяться у форму з БД чи оперативної пам'яті ЕОМ. Тому необхідно додатково обмовити способи їхнього відображення на екранній формі.

Приклад складання таблиці реквізитів екранної форми формування і печатки рахівниць-фактур

№№п/п	Найменування реквізиту	Ім'я полючи	Ім'я таблиці	Довжина	Зона № у зоні	Спосіб заповнення
1	Наимеование покупця	НаимПок	Покупці	30	3.1	Висновок з т. Покупці
2	Юридична адреса	ЮрАдрес	Покупці	30	3.2	Висновок з т. Покупці
...	...	...	...	...	...	...
	Номер рахунка-фактури	НомерСчета	Рахунка	4	4.1	Заповнюється автоматично по алгоритиу +1
...	...	...	...	...	...	..
	Найменування товару	НаимТовара	Товари	20	5.2	Висновок з т.Товари
	Підсумкова сума по рахунку	ИтогСумма	Рахунка	14(2)	6.1	Расчитывается автоматично як сума сум по позиціях з т.Позиції

5. Класифікація програмних продуктів

5.1. Класи програмних продуктів

Програмні продукти можна класифікувати по різних ознаках. Класифікація по сфері (області) використання програмних продуктів:

* апаратна частина автономних комп'ютерів і мереж ЕОМ;

* функціональні задачі різних предметних областей;

* технологія розробки програм

У цих областях виділяють відповідно три класи програмних продуктів:

* системне програмне забезпечення;

* пакети прикладних програм;

* інструментарій технології програмування.

Системне програмне забезпечення спрямоване:

* на створення операційного середовища функціонування інших програм;

* на забезпечення надійної й ефективної роботи самого комп'ютера й обчислювальної мережі;

* на проведення діагностики і профілактики апаратури комп'ютера й обчислювальних мереж;

* на виконання допоміжних технологічних процесів (копіювання, архивирование, відновлення файлів програм і баз даних і т.д.). Даний клас програмних продуктів тісно зв'язаний з типом комп'ютера і є його невід'ємною частиною.

Програмні продукти в основному орієнтовані на кваліфікованих користувачів-професіоналів у комп'ютерній області: системного програміста, адміністратора мережі, прикладного програміста, оператора.

Програмні продукти даного класу носять загальний характер застосування, незалежно від специфіки предметної області. До них пред'являються високі вимоги по надійності і технологічності роботи, зручності й ефективності використання.

Системне програмне забезпечення - сукупність програм і програмних комплексів для забезпечення роботи комп'ютера і мереж ЕОМ.

Пакети прикладних програм (application program package) - комплекс взаємозалежних програм для рішення задач визначеного класу конкретної предметної області. Вони є самим численним класом програмних продуктів. У даний клас входять програмні продукти, що виконують обробку інформації різних предметних областей. Установка програмних продуктів на комп'ютер виконується кваліфікованими користувачами, а безпосередню їхню експлуатацію здійснюють, як правило, кінцеві користувачі - споживачі інформації.

Даний клас програмних продуктів може бути дуже специфічним для окремих предметних областей.

5.2 Системне програмне забезпечення

Системне програмне забезпечення складається з

- базового програмного забезпечення, що, як правило, поставляється разом з комп'ютером, і сервісного програмного забезпечення, що може бути придбане додатково.

Базове програмне забезпечення - мінімальний набір програмних засобів, що забезпечують роботу комп'ютера. Сервісне програмне забезпечення - програми і програмні комплекси, що розширюють можливості базового програмного забезпечення й організують більш зручне середовище роботи користувача.

У базове програмне забезпечення входять:

* операційна система;

* операційні оболонки (текстові і графічні);

* мережна операційна система.

Операційна система призначена для керування виконанням користувальницьких програм, планування і керування обчислювальними ресурсами ЕОМ.

Операційні системи для персональних комп'ютерів поділяються на:

* одне і многозадачные (у залежності від числа паралельно виконуваних прикладних процесів);

* одне- і многопользовательские (у залежності від числа користувачів, що одночасно працюють з операційною системою);

* нестерпні і стерпні на інші типи комп'ютерів;

* немережеві і мережні, що забезпечують роботу в локальній обчислювальній мережі ЕОМ.

Операційна система MS DOS (фірма Microsoft) з'явилася в 1981 р. У даний час існують версии 6.22 і 7.0 (у складі Windows 95), а також її різновиду інших фірм-розроблювачів (DR DOS, PC DOS). Сьогодні ця операційна система встановлена на переважній більшості персональних комп'ютерів. Починаючи з 1996 р. MS DOS поширюється у виді Windows 95 - 32-розрядної многозадачной і многопоточной операційної системи з графічним інтерфейсом і розширеними мережними можливостями.