Реферат: Информационные системы

Министерствообразования Украины

ДонбасскаяГосударственная Машиностроительная Академия

Контрольная работа

по дисциплине «Информационныесистемы»

2008 г.


1.        Стратегииразработки административных информационных систем

Административные информационныесистемы (АИС) создаются для совершения управления и обеспечивают неразрывнуюсвязь между информацией и управлением. Создание АИС – сложная проблема. Дажедля мелких организаций оно предполагает разработку ряда подсистем, которыедолжны соответствовать принципам интеграции и управляемости.

Существенное влияние наразрабатываемую информационную модель оказывает стратегия (или системавзглядов) относительно организации системы. На практике применяют различныесочетания типовых стратегий или подходов

Общесистемный подход.

Общесистемный подход основывается напредположении, что еще до реализации системы мы некоторым обоснованным способомможем распознать взаимосвязи между частями ее базовой информации. Процессысбора, хранения и обработки данных проектируются и реализуются в рамках всейсистемы в целом. Хотя этот подход является идеальным, его применение в полном объемеможет оказаться весьма трудным из-за практических, политических, социальныхпроблем. При уже существующей системе проектирование идеальной системы можетстать просто академическим упражнением, так как ее реализация вызоветрадикальные преобразования. В самом деле, слепое, без определенной технологии,использование проектировщиками этого подхода может привести к крушению иллюзий,что и случается во многих сегодняшних вычислительных системах. Однако ворганизациях, которые еще не имеют разработанных систем, действующих исчитающихся удовлетворительными, рассматриваемый подход может быть успешноприменен. Он является идеализированным и не может в полном объеме применяться вреальной организации.

Как можно было увидеть прирассмотрении шести подходов, стратегия выбора подхода должна формироваться сучетом особенностей конкретной системы. Следует принимать в расчет такиефакторы, как размер организации, природа ее деловых операций и опыт.Существенно, что выбор стратегии должен быть произведен после тщательной оценкистепени риска и преимуществ возможных подходов.

2. Нормализация и нормальные формыпри разработке баз данных

Центральная задача проектированиябазы данных ЭИС -определение количества отношений (или иных составных единицинформации) и их атрибутного состава.

Задача группировки атрибутов вотношения, набор которых заранее не фиксирован, допускает множество различныхвариантов решений. Рациональные варианты группировки должны учитывать следующиетребования:

• множествоотношений должно обеспечивать минимальную избыточность представленияинформации,

• корректировкаотношений не должна приводить к двусмысленности или потере информации,

• перестройканабора отношений при добавлении в базуданных новых атрибутов должна бытьминимальной.

Нормализация представляет собой один из наиболееизученных способов преобразования отношений, позволяющих улучшитьхарактеристики БД по перечисленным критериям.

Ограничения на значения, хранимые вреляционной базе данных, достаточно многочисленны. Соблюдение этих ограниченийв конкретных отношениях связано с наличием так называемых нормальных форм.Процесс преобразования отношений базы данных к той или иной нормальной форменазывается нормализацией отношений. Нормальные формы нумеруются последовательноот 1 по возрастанию, и чем больше номер нормальной формы, тем большеограничений на хранимые значения должно соблюдаться в соответствующемотношении.

Ограничения, типичные для реляционноймодели данных, -это функциональные и многозначные зависимости, а также ихобобщения. В принципе, множество дополнительных ограничений может расти исоответственно будет увеличиваться число нормальных форм. Применяемыеограничения ориентированы на сокращение избыточной информации в реляционнойбазе данных.

Отношение в первой нормальной форме(сокращенно 1НФ) — это обычное отношение с двухуровневой структурой.Недопустимость в структуре отношения третьего и последующих уровней являетсяограничением, определяющим 1НФ отношения.

Преобразование ненормализованногоотношения в представление, соответствующее 1 НФ, — это операция нормализации,рассмотренная выше. Следует отметить определенное терминологическоенесоответствие — нормализация СЕЙ при-«водит к 1НФ, а нормализацияотношений реляционной БД обычно производится до ЗНФ или 4НФ.

Реляционная база данных в целомхарактеризуется 1НФ, если все ее отношения соответствуют 1НФ.

Следующие нормальные формы»(вторая и третья) используют ограничения, связанные с понятием функциональнойзависимости, которое необходимо предварительно рассмотреть.

Функциональные зависимости и ключи

Функциональные зависимостиопределяются для атрибутов, находящихся в одном и том же отношении,удовлетворяющем 1НФ.

Простейший случай функциональнойзависимости охватывает 2 атрибута. В отношении R(A,B,...) атрибут А функционально определяетатрибут В, если в любой момент времени каждому значению А соответствуетединственное значение В (обозначается А -> В).

Иначе говорят, что В функциональнозависит от А (обозначается В = f(A)). Первое обозначение оказываетсяболее удобным, когда число функциональных зависимостей растет и их взаимосвязистановятся труднообозримыми; оно и будет использоваться в дальнейшем.Отсутствие функциональной зависимости обозначается А —/-> В.

Можно определить ситуацию А —> В спомощью операции «образ», сказав что множество in B(а) должно содержать один элемент для любого значения аатрибута А.

Рассмотрим несколько примеров:

Пример №1.Фамилия студента, группа.Показывает зависимость А -> В (или В -> А), но не обе зависимости вместе

R1 ФИО ГР Иванов Зуев Смирнов Яшина

1960

 1963 1960

 1961

Пример №2 Магазин и расчетный счет.Наличие взаимно- однозначного соответствия А <-> В.

R2 Магазин Расч ММЗ 704098 Динамо АТЭ 122095 440162

Пример №3 Студент, Дисциплина.Отсутствие функциональной зависимости.

R3 ФИО Дисциплина Петров Федин Алешин Петров Физика Химия Физика Химия

Понятие функциональной зависимостираспространяется на ситуацию с тремя и более атрибутами в следующей форме.Группа атрибутов (для определенности А, В, С) функционально определяет атрибут D в отношении T(A,B,C,D,....), есликаждому сочетанию значений <a,b,c> соответствует единственное значение d (а — значение A, b — значение В, с — значение С, d — значение D).Наличие такой функциональной зависимости будем обозначать А, В, С —> D. Случай, когда в правой частифункциональной зависимости присутствует несколько атрибутов, не нуждается вспециальном рассмотрении. Взаимно-однозначные соответствия для трех и болееатрибутов также не имеют самостоятельного значения.

Невнимание к способам кодирования атрибутовможет привести к несоответствию функциональных зависимостей и хранящихсяданных, что является серьезной проектной ошибкой.

С помощью функциональных зависимостейопределяется понятие ключа отношения, точнее ряд разновидностей ключей — вероятные, первичные и вторичные.

Вероятным ключом отношения называетсятакое множество атрибутов, что каждое сочетание их значений встречается тольков одной строке отношения, и никакое подмножество атрибутов этим свойством необладает. Вероятных ключей в отношении может быть несколько.

Важность вероятных ключей приобработке данных определяется тем, что выборка по известному значениювероятного ключа дает в результате одну строку отношения либо ни одной.

На практике атрибуты вероятного ключаотношения связываются со свойствами тех объектов и событий, информация окоторых хранится в отношении. Если в результате корректировки отношенияизменились имена атрибутов, образующих ключ, то это свидетельствует о серьезномискажении информации. Следовательно, систематическая проверка свойстввероятного ключа позволяет следить за достоверностью информации в отношении.

Когда в отношении присутствуетнесколько вероятных ключей, одновременное слежение за ними очень затруднено ицелесообразно выбрать один из них в качестве основного (первичного).

Первичным ключом отношения называетсятакой вероятный ключ, по значениям которого производится контроль достоверностиинформации в отношении.

Применительно к экономическойинформации в подавляющем большинстве случаев отношения, полученные из существующихэкономических документов, содержат единственный вероятный ключ, которыйявляется и первичным ключом. Это объясняется тем, что содержимое экономическихдокументов понимается всеми пользователями одинаково. Далее будем иметь в видутолько такие отношения. Наличие двух и более вероятных ключей в отношениях сосмысленной информацией можно объяснить наличием нескольких возможных способовинтерпретации одних и те х же данных. Первичный ключ часто называется простоключ.

Каждое значение первичного ключавстречается только в одной строке отношения. Значение любого атрибута в этойстроке также единственное. Если через К обозначить атрибуты первичного ключа вотношении (А, В, С,...,J), то справедливы следующие функциональные зависимости К-> А, К -> В, К -> С,..., К -> J. Набор атрибутов первичного ключафункционально определяет любой атрибут о> ношения. Обратное также верно:если найдена группа атрибутов, которая функционально определяет все атрибутыотношение по отдельности, и эту группу нельзя сократить, то найден первичныйключ отношения.

Для множества функциональныхзависимостей существует ряд закономерностей, которые выражаются теоремами.Знание теорем позволяет из исходного множества функциональных зависимостейполучать производные зависимости.

Отметим ряд известных теорем офункциональных зависимостях. Атрибуты, фигурирующие в каждой теореме, должнынаходиться в одном и том же отношении.


Теорема 1

А, В -* А и А, В -> В.

Доказательство основано на том, что встроке <а, Ь> для атрибутов А и В значение а (как и значение Ь)присутствует один раз.

Теорема 2

А -> В и А ->С тогда и толькотогда, когда А -> ВС.

Рассмотрим произвольное значение аатрибута А. Если А ->В и А -* С, то im В(а) и im C(a) содержат по одномуэлементу. Предположим, что зависимость А -> ВС неверна и ini ВС(а) состоитиз 2 иди более элементов. Тогда либо im B(a), либо im C(a) должны содержатьболее одного элемента. Полученное противоречие доказывает зависимость А ->ВС.

Обратно, если А -> ВС, то im BC(a) содержит одинэлемент вида <Ь, с> для любого а. Зафиксируем некоторое значение al. Значение b (как и значение с) встречается в сочетании с д! только одинраз, следовательно, справедливо А -> В и А ->С.

Теорема 3

Если А ->" В и В ->С, то А-> С.

Предположим, что зависимость А ->С неверна и множество im С(а) содержит более одного элемента. Каждому значениюа соответствует единственное значение b (в силу А -> В), поэтому im C(b)содержит более одного элемента. Получилось противоречие с условием В -> С,что и доказывает теорему.

Примечательно, что доказательстваостальных теорем опираются на первые 3 теоремы, а не доказываются отпротивного.

Теорема 4

Если А—» В, то АС -> В (Спроизвольно).

Доказательство

АС —> А (теорема 1), А -> В(условие), следовательно, АС -> В по теореме 3.

Теорема 5

Если А -> В, то АС -> ВС (Спроизвольно).

Доказательство

АС —» В (теорема 4), АС —» С (теорема1), следовательно, АС->ВС по теореме 2.

Теорема 6

Если А ->В и ВС ->D, то АС -*D.

Доказательство

Из А -> В следует АС -> ВС(теорема 5). ВС -> D (условие), поэтому АС—> D по теореме 3.

Вторая и третья нормальные формыотношений

Отношение имеет вторую нормальнуюформу (2НФ), если оно соответствует 1НФ и не содержит неполных функциональныхзависимостей.

Неполная функциональная зависимость — это две зависимости:

·         вероятный ключотношения функционально определяет некоторый неключевой атрибут,

·         часть вероятногоключа функционально определяет этот же неключевой атрибут.

Отношение, не соответствующее 2НФ,характеризуется избыточностью хранимых данных.

Например:

Т4 Магазин Изделие Цена План_1999_г. Салют М22 50 200 Салют К14 40 100 АТЭ М22 50 300 АТЭ Т62 60 100

Функциональные зависимости отношенияТ4:

Избыточность иллюстрируется темфактом, что цена изделия указывается столько раз, сколько магазинов продают этоизделие (изделие М22 в Т4). Переход к 2НФ и соответственно устранениеотмеченной избыточности данных связано с созданием двух отношений вместоисходного отношения Т4.

Т41 Магазин Изделие План_1999_г.

Салют

Салют

АТЭ

АТЭ

М22

К14

М22

Т62

200

100

300

100

Т42 Изделие Цена

М22

К14

Т62

50

 40

 60

Отношение соответствует ЗНФ, если оно соответствует 2НФ исреди его атрибутов отсутствуют транзитивные функциональные зависимости (ФЗ).

Алгоритм получения отношений в ЗНФобладает следующими свойствами:

·         сохраняет всепервоначальные функциональные зависимости, т.е. зависимость, справедливая в R,справедлива и в одном из производных отношений. Это гарантирует получениеосмысленных отношений с легко интерпретируемой структурой;

·         обеспечиваетсоединение без потерь, т.е. значения исходного отношения R могут бытьвосстановлены из проекций отношения R с помощью операции соединения;

·         результатдекомпозиции в ЗНФ обычно содержит меньше значений атрибутов, чем исходноеотношение R (происходит уменьшение избыточности).

3.        Разработатьинформационную систему для учета затрат на производство продукции

 

Данная задача необходима дляпланово-экономического отдела предприятия. Ее цель показать затраты напроизводство с учетом материальных и трудовых ресурсов. Результаты задачипоказывают насколько выгодно для предприятия выполнение данного заказаизготовления продукции. Данные о необходимой информации поступают из следующихотделов участвующих в процессе обработки информации:

·          финансовый;

·          отделаматериалов;

·          комплектующийотдел;

·          расчетный отдел;

·          др.

Необходимость или периодичностьвыполнения данной задачи зависит от количества выполняемых заказов. Другимисловами, она необходима при выполнении любого заказа, выполняемого напредприятии.

Приведенные входные данные имеютукрупненный вид.

Входные таблицы:

1.        Сводная таблицаучетов заказов.(Costs)

Наименование поля Идентификация Тип данных Код записи (ключевое) ID Счетчик Код заказа KodZak Текстовое Дата Data Дата/Время Затраты на материалы Materials Денежный Затраты на всп. материалы SumMaterials Денежный Накладные расходы Overheads Денежный Полуфабрикаты/комплектующие SemiProducts Денежный

2.        Таблица учетаработы над заказом специалистов (MainManufacture)

Наименование поля Идентификация Тип данных Код записи (ключевое) ID Счетчик Код заказа ID_costs Числовое-целое Код рабочего WorkerID Числовое-целое Заработная плата Zarpl Денежный

3.        Таблица учетаработы над заказом групп работников (SubManufacture)

Наименование поля Идентификация Тип данных Код записи (ключевое) ID Счетчик Код заказа ID_Costs Числовое-целое Количество работников Kolvo Числовое-целое Средняя заработная плата AvrZarpl Денежный

4.        Таблица работников-специалистов(WorkersList)

Наименование поля Идентификация Тип данных Код записи (ключевое) ID Счетчик Табельный номер TabNo Числовое-целое Фамилия, И.О. FIO Текстовое

Построим схему данных.

/> <td/>

MainManufacture

ID ID_costs WorkerID Zarpl  

WorkersList

ID TabNo FIO   Costs

/>/>ID

/>KodZak

Data Materials SumMaterials

SubManufacture

SubManufacture

ID ID ID_Costs ID_costs Kolvo WorkerID AvrZarpl Zarpl   Overheads SemiProducts

Как видно из таблиц, все они имеютключевые поля (ID) которыеуказывают на уникальность записи в любой из таблиц. Так, в таблицах 2 и 3существуют поля ID_Costs, которые указывают на определенныйзаказ. Данное условие было необходимо, поскольку уникальным ключом таблицы COSTS является номер заказа и дата егозапуска. Данные поля вместе представляют довольно большое поле-ключ, что будет создаватьв других таблицах избыточность информации. Следовательно, довольно таки удобнееввести одно уникальное поле, которое и будет служить ключом для связки таблиц.Тоже самое касается и Таблицы WorkersList. Как правило, уникальным может быть и табельный номер работника, но естьслучаи, когда он не уникален: например, табельные номера каждый раз начинаютсяс начала в новом отделе, либо это поле имеет буквенно-цифровой вид, чтоприводит к увеличению обработки информации, поскольку компьютерная техника работаетбыстрей с цифрами, чем с символами.

Представим данные таблиц на примере.

Costs.

/>ID

KodZak Data Materials SubMaterials overheads SemiProducts 1 11-1 01.01.2003 10 000,00 грн. 8 000,00 грн. 2 000,00 грн. 3 000,00 грн. 2 22-2 01.10.2003 12 000,00 грн. 7 500,00 грн. 2 200,00 грн. 3 500,00 грн. 3 33-3 01.11.2003 12 250,00 грн. 8 800,00 грн. 2 300,00 грн. 3 300,00 грн.

MainManufacture

ID ID_Costs WorkerID Zarpl 1 1 1 300,00 грн. 2 1 2 310,00 грн. 3 2 3 325,00 грн. 4 2 2 315,00 грн. 5 3 1 300,00 грн. 6 3 3 320,00 грн.

SubManufacture

/>ID

ID_Costs Kolvo AvrZarpl 1 1 5 200,00 грн. 2 2 7 250,00 грн. 3 3 10 180,00 грн. 4 1 6 175,00 грн.

WorkersList

/>ID

TabNo FIO 1 123 Иванов И.И. 2 124 Петров П.П. 3 125 Сидоров С.С.

В ходе работы были созданы запросы,которые, основываясь на данные таблиц рассчитывают промежуточные данные длясводного отчета.

Запрос “Зарплата специалистов” –рассчитывает данные(заработную плату) специалистов по всем выполненным заказам.Это второстепенные данные которые могут быть получены для работников расчетногоотдела.

TabNo FIO Sum_Zarpl 123 Иванов И.И. 600,00 грн. 124 Петров П.П. 625,00 грн. 125 Сидоров С.С. 645,00 грн.

Запрос Calc_Main –рассчитывает данные(заработную плату) по заказам об участии специалистов впроцессе выполнения заказа.

/>toMainBills

ID_Costs 610,00 грн. 1 640,00 грн. 2 620,00 грн. 3

Запрос Calc_Sub –рассчитывает данные(заработную плату) по заказам об участии рабочих в процессевыполнения заказа.

toSubBills ID_Costs 2 050,00 грн. 1 1 750,00 грн. 2 1 800,00 грн. 3

Выходными данными будет своднаятаблица/отчет о выполнении всех заказов с учетом затрат на выплату заработнойплаты, а также итоговыми суммами по заказу.

Отчет о затратах на производство

Код заказа Дата заказа Материалы Непредвиденные расходы Полуфабри-каты Заработная плата Итого Основные Вспомога-тельные Специа-листы Рабочие 11-1 01.01.2003 10 000,00 грн. 8 000,00 грн. 2 000,00 грн. 3 000,00 грн. 610,00 грн. 2 050,00 грн. 25 660,00 грн. 22-2 01.10.2003 12 000,00 грн. 7 500,00 грн. 2 200,00 грн. 3 500,00 грн. 640,00 грн. 1 750,00 грн. 27 590,00 грн. 33-3 01.11.2003 12 250,00 грн. 8 800,00 грн. 2 300,00 грн. 3 300,00 грн. 620,00 грн. 1 800,00 грн. 29 070,00 грн.
еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию