Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки

Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра автоматизированных информационных систем

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

Тема:

Разработка автоматизированной информационной системы отдела кадров для предприятия

Руководитель:

Султанова Б.К.

Студент: ИС-05у

Тасжанова А.Х.

Введение

Данный дипломный проект представляет собой информационную систему отдела кадров предприятия «Nova». Она позволяет быстро и легко вести документацию, оформлять приказы и составлять отчеты.

Одним из факторов, способствовавших разработке данной информационной системы, связан с объективными потребностями предприятия в систематизации и в оперативной обработке предоставляемой информации о работниках данного предприятия.

В настоящий момент на рынке наметилась устойчивая тенденция к возрастанию спроса на аналогичную продукцию, а из этого следует, что эта задача актуальна и сейчас самое благоприятное время для её решения.

Для выполнения проекта требуется 60 дней (включая сбор начальной информации, разработку, отладку и установку), и примерно два квартала для того, чтобы продажа программного продукта начала приносить стабильную прибыль.

В общих затратах на создание проекта наибольший удельный вес занимают трудозатраты - 97%, материальные затраты - 3%. Стоимость проекта с учетом 10% рентабельности составляет - 93720 тенге.

Для продвижения изделия на рынок будет широко использоваться реклама в средствах массовой информации.

В дальнейшем разработка новых версий программы и расширение рынка сбыта при минимизации затрат позволит не только продолжать предпринимательскую деятельность, но и получать прибыль, которая может пойти на развитие фирмы.

1. Методологическая характеристика процесса адаптации на современном этапе

1.1 Сущность и основные аспекты адаптации

Современные организации, в которых хорошо поставлено дело управления, считают, что набор подходящих людей является лишь началом.

Для блага самой организации руководство должно постоянно работать над всемерным повышением потенциала кадров. Развитие кадров, повышение потенциала приводит к росту производительности труда и прибыльности предприятия.

Для развития потенциала рабочей силы используют следующие методы:

– профессиональная ориентация и социальная адаптация в коллективе;

– оценка производственной деятельности;

– система вознаграждения;

– профессиональная подготовка, обучение, повышение квалификации;

– продвижение по службе;

– управление карьерой.

Одной из проблем работы с персоналом в организации при привлечении кадров является управление трудовой адаптацией. В ходе взаимодействия работника и организации происходит их взаимное приспособление, основу которого составляет постепенное вхождение работников в новые профессиональные и социально-экономические условия труда.

Адаптация - это взаимное приспособление работника и организации, основывающееся на постепенной врабатываемости сотрудника в новых профессиональных, социальных и организационно-экономических условиях труда.

Вновь поступивший на работу сотрудник включается в систему внутриорганизационных отношений, занимая в ней одновременно несколько позиций. Каждой позиции соответствует совокупность требований, норм, правил поведения, определяющих социальную роль человека в коллективе как работника, коллеги, подчиненного, руководителя, члена коллективного органа управления, общественной организации и т.п. От человека, занимающего каждую из названных позиций, ожидается соответствующее ей поведение. Поступая на работу в ту или иную организацию, человек имеет определенные цели, потребности, нормы поведения. В соответствии с ними сотрудник предъявляет определенные требования к организации: к условиям труда и его мотивации.

Процесс взаимного приспособления, или трудовой адаптации, сотрудника и организации будет тем успешнее, чем в большей степени нормы и ценности коллектива являются или становятся нормами и ценностями отдельного сотрудника, чем быстрее и лучше он принимает, усваивает свои социальные роли в коллективе.

Выделяются два направления адаптации:

– первичная, т.е. приспособление молодых сотрудников, не имеющих опыта профессиональной деятельности (как правило, речь идет в данном случае о выпускниках учебных заведений различного уровня);

– вторичная, т.е. приспособление сотрудников, имеющих опыт профессиональной деятельности (как правило, меняющих объект деятельности или свою профессиональную роль, например, переходящих в ранг руководителя).

Следует отметить, что в условиях формирования и функционирования рынка труда возрастает роль вторичной адаптации. С другой стороны, отечественным кадровым службам необходимо обратиться к опыту зарубежных фирм, которые уделяют традиционно повышенное внимание первичной адаптации молодых сотрудников. Эта категория работников нуждается в особой заботе о них со стороны администрации.

В теоретическом и практическом плане выделяется несколько аспектов адаптации:

– психофизиологический -- приспособление к новым физическим и психологическим нагрузкам, физиологическим условиям труда;

– социально-психологический -- приспособление к относительно новому социуму, нормам поведения и взаимоотношений в новом коллективе;

– профессиональный -- постепенная доработка трудовых способностей (профессиональных навыков, дополнительных знаний, навыков сотрудничества и т.п.);

– организационный -- усвоение роли и организационного статуса рабочего места и подразделения в общей организационной структуре, а также понимание особенностей организационного и экономического механизма управления фирмой.

В процессе психофизиологической адаптации происходит освоение совокупности всех условий, оказывающих различное психофизиологическое воздействие на работника во время труда. К этим условиям следует отнести: физические и психические нагрузки, уровень монотонности труда, санитарно-гигиенические нормы производственной обстановки, ритм труда, удобство рабочего места, внешние факторы воздействия (шум, освещенность, вибрация ит.п.).

В процессе социально-психологической адаптации происходит включение работника в систему взаимоотношений коллектива с его традициями, нормами жизни, ценностными ориентациями. В ходе такой адаптации сотрудник получает информацию о системе деловых и личностных взаимоотношений в коллективе и отдельных формальных и неформальных группах, о социальных позициях отдельных членов группы. Эту информацию он воспринимает активно, соотнося ее со своим прошлым социальным опытом, со своими ценностными ориентациями. При принятии сотрудником групповых норм происходит процесс идентификации личности либо с коллективом в целом, либо с какой-либо формальной или неформальной группой.

Профессиональная адаптация характеризуется дополнительным освоением профессиональных возможностей (знаний и навыков), а также формированием профессионально необходимых качеств личности, положительного отношения к своей работе. Как правило, удовлетворенность трудом наступает при достижении определенных результатов, а последние приходят по мере освоения сотрудником специфики работы на конкретном рабочем месте.

В процессе организационной адаптации сотрудник знакомится с особенностями организационно-экономического механизма управления фирмой, местом своего подразделения и должности в общей системе целей и в организационной структуре. При данной адаптации у сотрудника должно сформироваться понимание собственной роли в общем производственном процессе. Следует выделить еще одну важную и специфическую сторону организационной адаптации - подготовленность сотрудника к восприятию и реализации нововведений (технического или организационно-экономического характера).

Несмотря на различие между аспектами адаптации, все они находятся в постоянном взаимодействии, поэтому процесс управления требует наличия единой системы инструментов воздействия, обеспечивающих быстроту и успешность адаптации.

Успешность адаптации зависит от целого рада условий, главными из которых являются:

– качественный уровень работы по профессиональной ориентации потенциальных сотрудников;

– объективность деловой оценки персонала (как при отборе, так и в процессе трудовой адаптации работников);

– отработанность организационного механизма управления процессом адаптации;

– престиж и привлекательность профессии, работы по определенной специальности именно в данной организации;

– особенности организации труда, реализующие мотивационные установки сотрудника;

– наличие отработанной системы внедрения новшеств;

– гибкость системы обучения персонала, действующей внутри организации;

– особенности социально-психологического климата, сложившегося в коллективе;

– личностные свойства адаптируемого сотрудника, связанные с его психологическими чертами, возрастом, семейным положением и т.п.

Особо следует остановиться на вопросе организационного механизма управления процессом адаптации как ключевого условия ее успешного осуществления. Неотработанность данного механизма для отечественных организаций является одной из главных причин декларативности управления адаптацией и лозунгового провозглашения ее необходимости.

Управление трудовой адаптацией требует проработки в первую очередь трех организационных элементов:

– структурное закрепление функции управления адаптацией;

– технология процесса управления адаптацией;

– информационное обеспечение этого процесса.

В качестве возможных организационных решений проблемы структурного закрепления функций управления адаптацией могут быть предложены следующие:

1) Выделение соответствующего подразделения (группы, отдела) в оргструктуре системы управления персоналом. Чаще всего функции по управлению адаптацией входят в состав подразделения по обучению персонала.

2) Распределение специалистов, занимающихся управлением адаптацией, по подразделениям (цехам, отделам) или группам подразделений. В данном случае специалист по персоналу становится куратором определенных подразделений. Следует заметить, что специалистом по управлению адаптацией может быть как сотрудник одного из подразделений системы управления персоналом, так и подготовленный к этой роли сотрудник другого функционального подразделения.

3) Развитие наставничества, которое в последние годы незаслуженно забыто в отечественных организациях. Зарубежные фирмы активно применяет наставничество, рассматривая его как форму доверия к опытному сотруднику, а также в качестве определенного этапа в его служебном продвижении. При этом наставничество поддерживается материальными стимулами. В качестве наставников могут выступать как опытные работники со стажем, руководители, так и молодые сотрудники, проработавшие несколько лет и положительно зарекомендовавшие себя. Этот опыт, берущий свое начало в Японии, в последние годы успешно развивается в европейских фирмах.

4) Развитие структурных взаимосвязей системы управления персоналом (в частности, подразделения управления адаптацией) со службой организации управления. Во многих зарубежных фирмах эта служба структурно включена в систему контроллинга. Предметом функциональных взаимосвязей между подразделениями управления адаптацией и организации управления являются главным образом вопросы форм и принципов организации труда, системы внедрения новшеств и т.п.

Следует обратить внимание на важность проблемы управления нововведениями. Продуманная реализация данной функции становится фактором успешной адаптации работников к новым условиям.

В качестве возможных организационных решений по технологии процесса управления адаптацией могут быть предложены следующие:

– организация семинаров, курсов и т.п. по различным аспектам адаптации;

– проведение индивидуальных бесед руководителя, наставника с новым сотрудником;

– интенсивные краткосрочные курсы для руководителей, впервые вступающих в эту должность;

– проведение организационно-подготовительной работы при введении новшеств;

– специальные курсы подготовки наставников;

– использование метода постепенного усложнения заданий, выполняемых новым работником. Одновременно необходим контроль с конструктивным анализом ошибок, допущенных при выполнении заданий. Целесообразно при этом продумать систему дополнительного поощрения сотрудника за успешное решение поставленных задач;

– выполнение разовых общественных поручений для установления контактов нового работника с коллективом;

– выполнение разовых поручений по организации работы органа управления (производственного совещания, совета директоров и т.п.);

– подготовка замены кадров при их ротации;

– проведение в коллективе подразделения специальных ролевых игр по сплочению сотрудников и развитию групповой динамики.

Кроме того, следует обратить внимание на реализацию принципов организации труда, оказывающих мотивационное воздействие на персонал и облегчающих процесс адаптации сотрудников. К таким принципам организации труда можно отнести:

– создание целевых проблемных групп, творческих бригад, варьирование их состава, времени и проблематики работы;

– организация венчуров;

– определение рациональной степени свободы режима труда, широкое использование аккордного принципа работы;

– оптимальное дублирование задач подразделений, введение элементов конкурсности и соревновательности подразделений, проектов и т.п.;

– гласность результатов труда (как групповых, так и индивидуальных);

– участие работников в управлении (использование методов групповой выработки решений, коллективного участия в разработке стратегических программ, делегирование полномочий и ответственности ит.п.);

– проведение совещаний с рациональной периодичностью и длительностью;

– рациональное использование возникающих референтных групп;

– использование творческих методов выработки решений;

– обеспечение обратной связи с администрацией и коллегами по вопросам достигнутых результатов труда и адекватности их оценки.

Центр тяжести информационного обеспечения процесса адаптации лежит на сборе и оценке показателей ее уровня и длительности. Эти показатели условно делятся на объективные и субъективные. К объективным относятся те, которые характеризуют эффективность трудовой деятельности, активность участия сотрудников в ее различных сферах.

Кроме того, показатели адаптации подразделяются по принадлежности к одному из ее аспектов, например, профессиональному аспекту (соответствие квалификационных навыков требованиям рабочего места); социально-психологическому (степень соответствия поведения личности нормам, сложившимся в данном коллективе); психофизиологическому (степень утомляемости, уровень нервной перегрузки).

Субъективные показатели характеризуют удовлетворенность сотрудника работой в целом или отдельными ее проявлениями. Они подразделяются аналогично объективным по принадлежности к одному из аспектов адаптации и определяют собственную оценку работником: своего отношения к профессии и квалификации; отношений с коллективом сотрудников, с руководством; самочувствия, условий и тяжести труда; понимания роли индивидуальных задач в решении общих задач организации.

Сбор и обработку информации об уровне и длительности адаптации целесообразно проводить в рамках процедуры текущей деловой оценки персонала. Здесь отличие состоит в том, что по отношению к новым сотрудникам процедура деловой оценки должна иметь более высокую периодичность в пределах срока адаптации.

Для отечественных организаций главная проблема информационного обеспечения адаптации состоит в необходимости накопления нормативных показателей уровня и длительности адаптации. Вывод о ее успешном проведении делается на основе сравнения фактических и нормативных показателей.

1.2 Методы и этапы адаптации

Каждое предприятие или его коллектив обладает специфическими, только ему присущими особенностями, от учета которых зависит успешная или менее успешная работа коллектива в целом.

Процедуры адаптации персонала призваны облегчить вхождение новых сотрудников в жизнь организации. Практика показывает, что 90% людей, уволившихся с работы в течение первого года, приняли это решение уже в первый день своего пребывания в новой организации. Как правило, новичок в организации сталкивается с больших количеством трудностей, основная масса которых порождается именно отсутствием информации о порядке работы, месте расположения, особенностях коллег ит.д. То есть специальная процедура введения нового сотрудника в организацию может способствовать снятию большего количества проблем, возникающих в начале работы.

Условно процесс адаптации можно разделить на четыре этапа:

1) Оценка уровня подготовленности, новичка необходима для разработки наиболее эффективной программы адаптации.

Если сотрудник имеет не только специальную подготовку, но и опыт работы в аналогичных подразделениях других компаний, период его адаптации будет минимальным. Однако следует помнить, что даже в этих случаях в организации возможны непривычные для него варианты решения уже известных ему задач. Поскольку организационная структура зависит от ряда параметров, таких, как технология деятельности, внешняя инфраструктура и персонала - новичок неизбежно попадает в какой-то степени в незнакомую ему ситуацию. Адаптация должна предполагать как знакомство с производственными особенностями организации, так и включение в коммуникативные сети, знакомство с персоналом, корпоративными особенностями коммуникации, дравидами поведения т. д.

Таблица 1.1 Распределение обязанностей по ориентации.

Функции и мероприятия по ориентации	Обязанности
	непосредственного руководителя	менеджера по персоналу
Составление программы ориентации	Выполняет	Ассистирует
Ознакомление новичков с фирмой и ее историей, кадровой политикой, условиями труда и правилами	Выполняет	Выполняет
Объяснение задач и требований, предъявляемых к работе	Выполняет
Введение работника в рабочую группу	Выполняет
Поощрение помощи новичкам со стороны опытных работников	Выполняет

2) Ориентация.

Ориентация -- практическое знакомство нового работника со своими обязанностями и требованиями, которые к нему предъявляются со стороны организации. К этой работе привлекаются как непосредственные руководители новичков, так и сотрудники служб по управлению персоналом. Обычно обязанности между ними распределяются так, как представлено в таблице. Обычно программа ориентации включает ряд небольших лекций, экскурсии, практикумы (работа на отдельных рабочих местах или с определенным оборудованием).

3) Действенная адаптация.

Этот этап состоит в собственно приспособлении новичка к своему статусу и значительной степени обусловливается его включением в межличностные отношения с коллегами. В рамках данного этапа необходимо дать новичку возможность активно действовать в различных сферах, проверяя на себе и апробируя полученные знания об организации. Важно в рамках этого этапа оказывать максимальную поддержку новому сотруднику, регулярно вместе с ним проводить оценку эффективности деятельности и особенностей взаимодействия с коллегами.

4) Функционирование.

Этим этапом завершается процесс адаптации, он характеризуется постепенным преодолением производственных и межличностных проблем и переходом к стабильной работе. Как правило, при спонтанном развитии процесса адаптации этот этап наступает после 1-1,5лет работы. Если же процесс адаптации регулировать, то этап эффективного функционирования может наступить уже через несколько месяцев. Такое сокращение адаптационного периода способно принести весомую финансовую выгоду, особенно если в организации привлекается большое количество персонала.

1.3 Зарубежный опыт в сфере адаптации персонала

Как показывает мировой опыт, успешная программа по развития кадров способствует созданию рабочей силы, обладающей более высокими способностями и мотивацией к выполнению поставленных задач. Некоторые крупные западные компании, такие «3М», «IBM», «Apple», «Пак Белл», «Тандем Компьтерс» и др. разработали и внедрили официальные программы воспитания корпоративной культуры, в которых указывается чего ждет организация от своего работника в соответствии с имиджем компании и независимо от занимаемой им должности.

Например, система ценностей фирмы «Apple», в части кадровой политики, выглядит следующим образом:

1. Организация рассчитывает на увлеченность и достижения каждого сотрудника на более высоком уровне, чем в отрасли в целом.

2. Каждый работник - челн команды.

3. Приветствуется взаимодействие работника и руководителя, обмен идеями, предложениями ради повышения эффективности производства и качества трудовой жизни.

4. В вопросах вознаграждения за труд учитывается вклад каждого работника, высокие результаты деятельности. Вознаграждения должны быть моральными и денежными одновременно.

5. Должна создаваться атмосфера радости работы в компании.

6. Работники должны иметь основания доверять своим руководителям. Отношение менеджеров к работникам имеет первостепенное значение. Руководитель отвечает за создание продуктивной среды, в которой реализуются ценности «Apple».

В ходе неофициального общения работники узнают неписаные правила компании, кто обладает реальной властью, каковы шансы на продвижение, какой уровень производительности считают достаточным коллеги. Нормы, отношение к работе и ценности, принятые в неформальных группах могут работать как на поддержку, так и против официальных ценностей организации. Очень большое значение подбору и адаптации кадров уделяют японские корпорации.

2. Теория современных систем управления базами данных

Базы данных, специально разработанные для использования их оператором терминала, обеспечивают время ответа, удовлетворительное для диалога человек -- терминал. Кроме того, система баз данных должна обеспечивать соответствующую пропускную способность. В системах, рассчитанных на небольшой поток запросов, пропускная способность накладывает незначительные ограничения на структуру базы данных. В системах с большим потоком запросов, например в системах резервирования авиабилетов, пропускная способность оказывает решающее влияние на выбор организации физического хранения данных.

В системах, предназначенных только для пакетной обработки, время ответа не так важно и метод физической организации может выбираться из условий обеспечения эффективной пакетной обработки [1, 2, 3].

Для уменьшения затрат на создание и эксплуатацию базы данных выбираются такие методы организации, которые минимизируют требования к внешней памяти, а так же при ограниченных ресурсов рабочего места оператора. При использовании этих методов физическое представление данных в памяти может сильно отличаться от того представления, которое использует прикладной программист. Преобразование одного представления в другое осуществляет программное обеспечение либо, если возможно, аппаратные или микропрограммные средства, что приводит к экономии времени на предприятии. В таких случаях приходится выбирать между затратами на алгоритм преобразования и экономией памяти, и машинного времени [1, 2, 3].

В системах обработки, существовавших до использования систем управления базами данных, информационные фонды обладали очень высоким уровнем избыточности. Большинство ленточных библиотек содержало большое количество избыточных данных. Даже при использовании баз данных по мере возрастания информации, объединяемой в интегрированные базы данных, потенциальная возможность появления избыточных данных постепенно увеличивается. Избыточные данные дороги в том смысле, что они занимают больше памяти, чем это необходимо, и требуют более одной операции обновления. Целью организации базы данных должно быть уничтожение избыточных данных там, где это выгодно, и контроль за теми противоречиями, которые вызываются наличием избыточных данных [4, 5, 6].

Пользователь базы данных может обращаться к ней с самыми различными вопросами по поводу хранимых данных. В большинстве современных коммерческих приложений типы запросов предопределены, и физическая организация данных разрабатывается для их обработки с требуемой скоростью. Возросшие требования к системам заключаются в обеспечении обработки таких запросов или формирования таких ответов, которые заранее не запланированы [4, 5, 6].

Если база данных содержит данные, используемые многими пользователями, очень важно, чтобы элементы данных и связи между ними не разрушались. Необходимо учитывать возможность возникновения ошибок и различного рода случайных сбоев. Хранение данных, их обновление, процедуры включения данных должны быть такими, чтобы система в случае возникновения сбоев могла восстанавливать данные без потерь. Необходимо, чтобы вычислительная система гарантировала целостность хранимых в ней данных [4, 5, 6].

Данные в системах баз данных должны храниться в тайне и сохранности. Запоминаемая информация иногда очень важна для использующего ее учреждения. Она не должна быть утеряна или похищена. Для увеличения жизнестойкости информации в базе данных важно защищать ее от аппаратных или программных сбоев, от катастрофических и криминальных ситуаций, от некомпетентного или злонамеренного использования лицами, которые могут ее неправильно употребить.

Под безопасностью данных понимают защиту данных от случайного или преднамеренного доступа к ним лиц, не имеющих на это право, от неавторизованной модификации данных или их уничтожения.

Секретность определяют как право отдельных лиц или организаций определять, когда, как и какое количество соответствующей информации может быть передано другим лицам или организациям [4, 5, 6].

Организации, которые в течение какого-то времени эксплуатируют системы обработки данных, затрачивают значительные средства на написание программ, процедур и организацию хранения данных. В том случае, когда фирма начинает использовать на вычислительной установке новое программное обеспечение управления базами данных, очень важно, чтобы при этом она могла работать с уже существующими на этой установке программами, обрабатываемые данные можно было бы соответствующим образом преобразовывать. Такое условие требует наличия программной и информационной совместимости, и ее отсутствие может стать основным сдерживающим фактором при переходе к новым системам управления базами данных. Важно, однако, чтобы проблема связи с прошлым не сдерживала развитие средств управления базами данных [7, 8, 9].

Особенно важной представляется связь с будущим. В будущем данные и среда их хранения изменятся по многим направлениям. Любая коммерческая организация со временем претерпевает изменения. Особенно дорогими эти изменения оказываются для пользователей системами обработки данных. Огромные затраты, которые требуются для реализации самых простых изменений, сильно тормозят развитие этих систем. Эти затраты расходуются на преобразование данных, перезапись и отладку прикладных программ, явившихся результатом внесения изменений. Со временем число прикладных программ в организации растет, и поэтому перспектива перезаписи всех этих программ кажется нереальной. Одна из самых важных задач при разработке баз данных--запланировать базу данных таким образом, чтобы изменения ее можно было выполнять без модификации прикладных программ [9, 10, 11].

Средства, которые используются для представления общего логического описания данных, должны быть простыми и изящными.

Интерфейс программного обеспечения должен быть ориентирован на конечного пользователя и учитывать возможность того, что пользователь не имеет необходимой базы знаний по теории баз данных [9, 10, 11].

Вычислительная техника с каждым годом все шире применяется в различных сферах человеческой деятельности. Резкий рост объемов перерабатываемой информации и накопленный опыт пользования электронно-вычислительной техникой в различных областях человеческой деятельности приводят к необходимости пересматривать такую, традиционную область обработки информации, как управление данными.

При создании баз данных (БД) необходимо уделить особое внимание тому, чтобы данные можно было широко использовать в различного рода приложениях и чтобы способы использования данных можно было легко и быстро изменять. До появления БД было чрезвычайно трудно изменить способ организации используемых данных.

Для обеспечения гибкости использования данных необходимо учитывать два аспекта разработки БД:

- во-первых, данные должны быть независимы от программ для того, чтобы данные можно было добавлять или перестраивать без изменения программ;

- во-вторых, должна быть обеспечена возможность запрашивать и отыскивать нужную информацию в БД без трудоемкого написания программ на обычном языке программирования. Таким образом, проектирование БД должно основываться на вполне определенной системе положений - четко сформулированной концепции [23].

База данных может быть определена как совокупность предназначенных для машинной обработки данных, которая служит для удовлетворения нужд многих пользователей в рамках одной или нескольких организаций. Основным моментом является то, что база данных предназначена для использования всеми членами организации, которым необходима информация, содержащаяся в базе данных. Информация хранится в базе данных, которая может включать много различных типов логических записей. База данных ориентирована на интегрированные требования, а не на одну программу, как было с частными файлами данных.

Однако наличие только базы данных само по себе не разрешает полностью проблем организации в области обработки данных и принятия решений. Управление базой данных, являющейся достоянием многих пользователей внутри организации, должно осуществляться с пользой для всей организации и с точки зрения организации в целом, а не отдельных пользователей. Без централизованного управления базой данных ее полезность со временем снижается.

Для решения проблемы регулирования и управления базами данных были развиты две концепции. Во-первых, программное обеспечение развивалось в направлении, обеспечивающем поддержание общего интерфейса между всеми пользователями и интегрированной базой данных. Пользователи не могут хранить информацию независимым образом, они должны использовать и обновлять информацию в соответствии с требованиями организации. Обеспечение, известное как система управления базами данных (СУБД), позволяет осуществить контроль данных с использованием ЭВМ, СУБД - это специальный пакет программ, посредством которого реализуется централизованное управление базой данных и обеспечивается доступ к данным.

В каждой СУБД прежде всего есть трансляторы или интерпретаторы с языка описания данных (ЯОД) и с языка манипулирования данными (ЯМД), единые для всей базы данных (БД).

Описание структуры данного некоторого типа на формализованном языке называют схемой этого данного. Язык описания данных (ЯОД) - это язык высокого уровня, предназначенный для задания схемы базы данных. С его помощью описываются типы данных, подлежащих хранению в базе или выборке из нее, их структура и связи между собой. Исходные тексты, написанные на этом языке, после трансляции отображаются в управляющие таблицы: адресных констант, констант и другую информацию, необходимую для работы с данными программ СУБД. В соответствии с полученным описанием СУБД может найти в базе требуемые данные, правильно преобразовать их и переработать, например в прикладную программу, которой они потребовались. При записи данных в базу СУБД определяет место в памяти ЭВМ, куда их требуется поместить, преобразует к заданному виду, устанавливает необходимые связи.

2.1 Концепция баз данных

Активная деятельность по отысканию приемлемых способов обобществления непрерывно растущего объема информации привела к созданию специальных программных комплексов, называемых "Системы управления базами данных" (СУБД). Этому предшествовал первый опыт использования файловых систем для организации баз данных. Файловые системы выявили различные проблемы обработки большого количества информации и заложили основные направления развития теории баз данных. Вот список лишь нескольких потребностей, которые не покрывались возможностями систем управления файлами:

- поддержание логически согласованного набора файлов

- обеспечение языка манипулирования данными

- восстановление информации после разного рода сбоев

- реально параллельная работа нескольких пользователей.

Можно считать, что если прикладная информационная система опирается на некоторую систему управления данными, обладающую этими свойствами, то эта система управления данными является системой управления базами данных (СУБД). Основная особенность СУБД - это наличие процедур для ввода и хранения не только самих данных, но и описаний их структуры. Файлы, снабженные описанием хранимых в них данных и находящиеся под управлением СУБД, стали называть банки данных, а затем "Базы данных" (БД). Приведем типовую схемы организации работы с СУБД.

2.2 Архитектура СУБД

СУБД должна предоставлять доступ к данным любым пользователям, включая и тех, которые практически не имеют и (или) не хотят иметь представления о:

- физическом размещении в памяти данных и их описаний;

- механизмах поиска запрашиваемых данных;

- проблемах, возникающих при одновременном запросе одних и тех же данных многими пользователями (прикладными программами);

- способах обеспечения защиты данных от некорректных обновлений и (или) несанкционированного доступа;

- поддержании баз данных в актуальном состоянии и множестве других функций СУБД.

При выполнении основных из этих функций СУБД должна использовать различные описания данных. Отметим, что проектирование этих описании обычно поручается человеку (группе лиц) - администратору базы данных (АБД).

Объединяя частные представления о содержимом базы данных, полученные в результате опроса пользователей, и свои представления о данных, которые могут потребоваться в будущих приложениях, АБД сначала создает обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. Это описание, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных, называют инфологической моделью данных.

Такая человеко-ориентированная модель полностью независима от физических параметров среды хранения данных. В конце концов этой средой может быть память человека, а не ЭВМ. Поэтому инфологическая модель не должна изменяться до тех пор, пока какие-то изменения в реальном мире не потребуют изменения в ней некоторого определения, чтобы эта модель продолжала отражать предметную область.

Остальные модели, являются компьютерно-ориентированными. С их помощью СУБД дает возможность программам и пользователям осуществлять доступ к хранимым данным лишь по их именам, не заботясь о физическом расположении этих данных. Нужные данные отыскиваются СУБД на внешних запоминающих устройствах по физической модели данных.

Так как указанный доступ осуществляется с помощью конкретной СУБД, то модели должны быть описаны на языке описания данных этой СУБД. Такое описание, создаваемое АБД по инфологической модели данных, называют даталогической моделью данных.

Трехуровневая архитектура (инфологический, даталогический и физический уровни) позволяет обеспечить независимость хранимых данных от использующих их программ. АБД может при необходимости переписать хранимые данные на другие носители информации и (или) реорганизовать их физическую структуру, изменив лишь физическую модель данных. АБД может подключить к системе любое число новых пользователей (новых приложений), дополнив, если надо, даталогическую модель. Указанные изменения физической и даталогической моделей не будут замечены существующими пользователями системы (окажутся "прозрачными" для них), так же как не будут замечены и новые пользователи. Следовательно, независимость данных обеспечивает возможность развития системы баз данных без разрушения существующих приложений.

2.3 Инфологическая модель данных "Сущность-связь"

Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть ГОРОД, а экземпляром - Караганда.

Атрибут - поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей (например, ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: СОБАКА, АВТОМОБИЛЬ, ДЫМ и т.д.). Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности.

Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного управления цвет - это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики цвет - тип сущности.

Ключ - минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных - это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

2.4 Реляционная структура данных

Появились работы, в которых обсуждались возможности применения различных табличных даталогических моделей данных, т.е. возможности использования привычных и естественных способов представления данных. Наиболее значительной из них была статья сотрудника фирмы IBM д-ра Э.Кодда (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. CACM 13: 6, June 1970), где, вероятно, впервые был применен термин «реляционная модель данных».

Будучи математиком по образованию Э.Кодд предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение - relation

Наименьшая единица данных реляционной модели - это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Так, в одной предметной области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как единое значение, а в другой - как три различных значения.

Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Смысл доменов состоит в следующем. Если значения двух атрибутов берутся из одного и того же домена, то, вероятно, имеют смысл сравнения, использующие эти два атрибута (например, для организации транзитного рейса можно дать запрос «Выдать рейсы, в которых время вылета из Алматы в Астану больше времени прибытия из Караганды в Алматы»). Если же значения двух атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено смысла: стоит ли сравнивать номер рейса со стоимостью билета?

Заголовок состоит из такого фиксированного множества атрибутов A1, A2, …, An, что существует взаимно однозначное соответствие между этими атрибутами Ai и определяющими их доменами Di (i=1,2,…,n).

Тело состоит из меняющегося во времени множества кортежей, где каждый кортеж состоит в свою очередь из множества пар атрибут-значение (Ai:Vi), (i=1,2,…,n), по одной такой паре для каждого атрибута Ai в заголовке. Для любой заданной пары атрибут-значение (Ai:Vi) Vi является значением из единственного домена Di, который связан с атрибутом Ai.

Степень отношения - это число его атрибутов. Отношение степени один называют унарным, степени два - бинарным, степени три - тернарным, …, а степени n - n-арным.

Кардинальное число или мощность отношения - это число его кортежей. Кардинальное число отношения изменяется во времени в отличие от его степени.

Поскольку отношение - это множество, а множества по определению не содержат совпадающих элементов, то никакие два кортежа отношения не могут быть дубликатами друг друга в любой произвольно-заданный момент времени. Пусть R - отношение с атрибутами A1, A2, …, An. Говорят, что множество атрибутов K=(Ai, Aj, …, Ak) отношения R является возможным ключом R тогда и только тогда, когда удовлетворяются два независимых от времени условия:

Уникальность: в произвольный заданный момент времени никакие два различных кортежа R не имеют одного и того же значения для Ai, Aj, …, Ak.

Минимальность: ни один из атрибутов Ai, Aj, …, Ak не может быть исключен из K без нарушения уникальности.

Каждое отношение обладает хотя бы одним возможным ключом, поскольку по меньшей мере комбинация всех его атрибутов удовлетворяет условию уникальности. Один из возможных ключей (выбранный произвольным образом) принимается за его первичный ключ. Остальные возможные ключи, если они есть, называются альтернативными ключами.

Вышеупомянутые и некоторые другие математические понятия явились теоретической базой для создания реляционных СУБД, разработки соответствующих языковых средств и программных систем, обеспечивающих их высокую производительность, и создания основ теории проектирования баз данных. Однако для массового пользователя реляционных СУБД можно с успехом использовать неформальные эквиваленты этих понятий:

Отношение-Таблица(иногдаФайл),Кортеж - Строка (иногда Запись), Атрибут - Столбец, Поле. При этом принимается, что «запись» означает «экземпляр записи», а «поле» означает «имя и тип поля».

Реляционная база данных - это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД. Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц

2.5 О нормализации, функциональных и многозначных зависимостях

Нормализация - это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т.е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных.

Как указывалось ранее, каждая таблица в реляционной БД удовлетворяет условию, в соответствии с которым в позиции на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное атомарное значение, и никогда не может быть множества таких значений. Любая таблица, удовлетворяющая этому условию, называется нормализованной. Фактически, ненормализованные таблицы, т.е. таблицы, содержащие повторяющиеся группы, даже не допускаются в реляционной БД.

Всякая нормализованная таблица автоматически считается таблицей в первой нормальной форме, сокращенно 1НФ. Таким образом, строго говоря, «нормализованная» и «находящаяся в 1НФ» означают одно и то же. Однако на практике термин «нормализованная» часто используется в более узком смысле - «полностью нормализованная», который означает, что в проекте не нарушаются никакие принципы нормализации. Дадим точные определения наиболее распространенных форм нормализации.

Таблица находится в первой нормальной форме (1НФ) тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто

Таблица находится во второй нормальной форме (2НФ), если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

Таблица находится в третьей нормальной форме (3НФ), если она удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее неключевых полей не зависит функционально от любого другого неключевого поля.

Таким образом, каждая нормальная форма является в некотором смысле более ограниченной, но и более желательной, чем предшествующая. Это связано с тем, что «(N+1)-я нормальная форма» не обладает некоторыми непривлекательными особенностями, свойственным «N-й нормальной форме». Общий смысл дополнительного условия, налагаемого на (N+1)-ю нормальную форму по отношению к N-й нормальной форме, состоит в исключении этих непривлекательных особенностей.

Теория нормализации основывается на наличии той или иной зависимости между полями таблицы. Определены два вида таких зависимостей: функциональные и многозначные.

Функциональная зависимость. Поле В таблицы функционально зависит от поля А той же таблицы в том и только в том случае, когда в любой заданный момент времени для каждого из различных значений поля А обязательно существует только одно из различных значений поля В. Отметим, что здесь допускается, что поля А и В могут быть составными.

Полная функциональная зависимость. Поле В находится в полной функциональной зависимости от составного поля А, если оно функционально зависит от А и не зависит функционально от любого подмножества поля А.

Многозначная зависимость. Поле А многозначно определяет поле В той же таблицы, если для каждого значения поля А существует хорошо определенное множество соответствующих значений В.

2.6 Технология Клиент-Сервер

Главная мысль, заложенная в эту технологию - минимизировать объем данных, передаваемых по сети, поскольку основные потери времени и сбои происходят именно из-за недостаточно высокой пропускной способности сети.

Очень многие СУБД разделяют свою работу на два уровня по системе "Клиент-Сервер". С точки зрения исполнения программа разделена на 2 части - клиентскую и серверную. На клиентской части (компьютере) происходит контакт с внешним миром. На компьютере-сервере расположены общие для всех клиентов данные и работает специальная программа - сервер баз данных, оптимизирующая выполнение запросов клиентов.

Итак, двухуровневая система "Клиент-Сервер" это:

Клиент - Программа обработки, она же пользовательская, она же прикладная программа. Занимается обычно интерфейсом с пользователем, а всю фактическую работу с базой данных возлагает на плечи БД-сервера.

Сервер Базы Данных - базис (database engine), он же ядро базы данных. Отдельная программа, выполняемая как отдельный процесс. Передает выбранную из базы информацию по межпроцессному каналу клиенту. Именно он, и только он фактически работает с данными, занимается их размещением на диске.

2.7 Преимущества архитектуры клиент-сервер

В первый момент может возникнуть вопрос, а зачем такие сложности? Вот несколько соображений в пользу такого подхода.

Несомненным преимуществом является приближенность данных к процессам вычисления. Практически, все расчеты выполняются на сервере, что увеличивает быстродействие в десятки и сотни раз.

Технология клиент-сервер в отличие от файл-серверной дает пользователю большую безопасность, устойчивость, согласованность, масштабируемость, повышенную конфиденциальность и надежность обработки и хранения информации. Развитие систем с архитектурой клиент-сервер в немалой степени обязано проверенному факту: подключение к недорогим серверам недорогих ПК позволяет получить оптимальное соотношение цены и производительности.

В большинстве случаев программа обработки (клиентская часть) расположена на одном компьютере, а сама база данных хранится на другом. Тут разделение выглядит совершенно естественным: Программа - клиент (точнее, та ее часть, которая отвечает за интерфейс с пользователем), передает по сети запросы на обработку самих данных на другой компьютер, а там БД-сервер их прочитывает, выполняет требуемое, и по сети возвращает готовые ответы клиенту. При этом по сети передается только полезная информация.

Другое соображение: постоянно идет работа по совершенствованию самого метода хранения и обработки информации, и если его реализация (т.е. БД-сервер) сменилась, то не потребуется перекомпилировать с новыми библиотеками все разработанные программы, а достаточно будет инсталлировать новый БД-сервер взамен старого и перевести базы данных в формат нового сервера (применив для этого прилагаемую к нему утилиту). Естественно, все это можно проделать, если новый сервер придерживается тех же правил обмена между ним и пользовательской программой, что и старый, что, впрочем, наверняка имеет место.

Используя множество небольших компьютеров, разработчики систем клиент-сервер могут эмулировать вычислительную мощность больших ЭВМ, распределяя прикладную задачу по различным микрокомпьютерам и серверам. Каждый из них берет на себя свою часть вычислительной нагрузки, используя информацию совместно с другими процессорами сети. Суть идеи в том, чтобы повысить мощность системы, не наращивая производительность одного компьютера, а суммируя средства многих.

Быстродействие - основной фактор целесообразности разработки систем для архитектуры клиент-сервер . Применение средств быстрой разработки программ (Rapid Application Development - RAD), таких, как Delphi компании Borland, PowerBuilder фирмы PowerSoft и Visual Basic корпорации Microsoft, позволяет разработчикам "штамповать" прикладные системы для архитектуры клиент-сервер в рекордно короткие сроки. Технология серверов баз данных также становится проще в использовании и сочетается в одних системах со средствами RAD. Таким образом, с помощью этой скоростной и практически защищенной от "дурака" платформы разработки сокращается время, необходимое для подготовки и передачи прикладной программы пользователю.

В заключение стоит отметить что архитектура клиент-сервер предоставляет разработчикам ПО исключительную свободу выбора и согласования различных типов компонентов для клиента, сервера и всех промежуточных звеньев.