Контрольная работа по ТЭИС
Содержание
1 Аналитические системы 1
2. Реквизиты 3
3 Реляционная модель данных 4
4 Нормальные формы 5
5 Кортеж 7
6. Средства проектирования 7
7. Отношения 8
8. Выборка 11
1 Аналитические системы
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. А как создавать эти описания?
Естественно, что проект базы данных надо начинать с анализа предметной области и выявления требований к ней отдельных пользователей (сотрудников организации, для которых создается база данных). Подробнее этот процесс будет рассмотрен ниже, а здесь отметим, что проектирование обычно поручается человеку (группе лиц) – администратору базы данных (АБД). Им может быть как специально выделенный сотрудник организации, так и будущий пользователь базы данных, достаточно хорошо знакомый с машинной обработкой данных.
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, показанные на рис. 1.3, являются компьютеро-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. Реквизиты
Информационная система делится на: подсистемы, массивы, показатели и реквизиты. Реквизит- минимальное структурное образование, несущее экономический смысл. Он характеризует эк. явления с какой-либо одной стороны: качественной или количественной. В первом случае это достигается посредством призначных свойств, задающихся словами. Обычно слова заменяются кодами, но их текстовая сущность сохраняется. Такие реквизиты называются реквизитами - признаками (примеры: название п/п, вид кредита и т.п.). Количественные характеристики задаются числами в явной форме и называются реквизитами - основаниями (пример: трудоемкость в нормо-часах, стоимость в руб. и т.д.). В показателях сочетаются реквизиты - основания с реквизитами - признаками, что позволяет давать полное представление об экономических процессах как с количественной, так и с качественной сторон. Одно основание может иметь один или несколько признаков. Обычный случай образования показателей представляет набор только реквизитов - признаков, один из которых (ведущий признак) выполняет функцию основания.. Роль показателей исключительно высока в экономике, и их следует считать главными структурными единицами экономической И.
3 Реляционная модель данных
Недостатки иерархической и сетевой моделей привели к появлению новой, реляционной модели данных, созданной Коддом в 1970 году и вызвавшей всеобщий интерес. Реляционная модель была попыткой упростить структуру базы данных. В ней отсутствовали явные указатели на предков и потомков, а все данные были представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы.
Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.
Реляционная СУБД также способна реализовать отношения предок/потомок, однако эти отношения представлены исключительно значениями данных, содержащихся в таблицах.
Ограничения реляционной модели данных:
Должны отсутствовать записи-дубликаты
Столбцы реляц.таблицы поименованы, поэтому их порядок не важен.
порядок записей может быть произвольным
Каждая запись уникальна и однозначно определяется значением ключа.
Каждый элемент таблицы называется полем, может быть однозначно определен.
В столбце записываются данные одного типа
На значения таблицы накладываются ограничения, которые определяются именем домена и зависят от значения других полей.
Все операции, выполняемые над отношениями, можно разделить на две группы:
Операции над отношениями, к которым относятся проекция, соединение и выбор.
Операции над множеством, то есть над несколькими отношениями (объединение, пересечение, разность, деление, декартово произведение).
4 Нормальные формы
При наличии определенных зависимостей между атрибутами таблиц и дублированием данных в таблицах выделяют шесть нормальных форм: первая, вторая, третья, усиленная третья (НФБК), четвертая, пятая. Процесс проектирования БД с использованием метода нормальных форм является итерационным и заключается в последовательном переводе отношений из первой нормальной формы в нормальную форму более высокого порядка по определенным правилам. Каждая следующая нормальная форма ограничивает определенный тип функциональных зависимостей, сохраняет свойства предшествующей нормальной формы и утсраняет избыточное дублирование. Основная операция, применяемая при переходе отношения из одной нормальной формы в другую – это операция проекции.
Отношение находится в первой нормальной форме, если все его атрибуты являются простыми.
Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме (каждый атрибут является простым) и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от первичного ключа, причем ключ, как правило, составной. Если имеет место частичная функциональная зависимость, то для ее утсранения необходимо использовать операцию проекции различных отношений на два новых следуюшим образом: построить проекцию без атрибутов, находящихся в частичной функциональной зависимости от составного ключа и построить проекции на части составного первичного ключа и атрибутов, зависящих от этих частей. Перевод таблиц во вторую нормальную форму обычно позволяет устранить явное избыточное дублирование.
Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Транзитивные зависимости порождают избыточное дублирование информации. Для устранения транзитивных зависимостей необходимо с помощью операции проекции преобразовать исходное отношение таким образом, чтобы в получаемом отношении отсутствовала транзитивная зависимость между атрибутами.
На практике построение третьей нормальной формы в большинстве случаев является достаточным и приведенный к ней процесс проектирования БД завершается. Если же в отношении имеет место зависимость атрибутов составного ключа от неключевых атрибутов, то необходимо перейти к усиленной третьей нормальной форме. Отношение находится в НФБК, если оно находится в третьей нормальной форме и в нем отсутствуют зависимости ключей от неключевых атрибутов.
Кроме метода нормальных форм применяется метод ER-диаграмм. Если метод нормальных форм используется обычно при проектировании отношений небольших БД, то метод «сущность-связь» позволяет проектировать большие БД. Каждая сущность (информационный объект) представляется как отношение, а связи между сущностями позволяют установить связи между таблицами (отношения) и ввести ключевой атрибут в таблицу для установления этих связей.
Отношение находится в 4НФ, если оно находится в НФБК и в нем отсутствуют многозначные зависимости, не являющиеся функциональными.
Тот факт, что отношение может быть восстановлено без потерь соединением некоторых его проекций, известен как зависимость по соединению. Говорят, что отношение находится в 5НФ тогда и только тогда, когда любая зависимость по соединению в R определяется возможными ключами R. Другими словами, каждая проекция R содержит не менее одного возможного ключа и по крайней мере один непервичный атрибут.
5 Кортеж
Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, представляет собой множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. «Значение» является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена Не поддерживается). Тем самым степень кортежа, то есть число элементов в нем, совпадает со степенью соответствующей схемы отношения. Иными словами, кортеж — это набор именованных значений заданного типа.
Таким образом, отношение по сути является множеством кортежей, соответствующим одной схеме отношений.
Кардинальным числом или мощностью отношения называется число его кортежей. В отличие от степени отношения кардинальное число отношения изменяется во времени.
6. Средства проектирования
Многие направления обработки данных нуждаются в средствах управления базами данных. Независимо от способа выбора, 9 из 10 выбранных реляционных СУБД является продуктом одной из шести фирм (дабы не обижать кого-то в алфавитном порядке) IBM, INFORMIX, INPRISE, MICROSOFT, ORACLE, SYBASE. Мы не собираемся здесь анализировать причины выбора кем-то продукта той, а не иной фирмы. Мы не проводили сравнений этих продуктов (дело это очень дорогое, так как требует одинаково хорошее и глубокое знание продуктов), не ориентировались мы и на данные независимых исследователей. Не желая кого-либо обидеть, тем не менее, каждая новая версия сопровождается статьей, где она сравнивается с продуктом конкурирующей фирмы, и где выпячивается лучшие ее стороны. Маркетинг есть маркетинг. Ничего с этим не поделаешь.
По результатам за 1998 год распространенность СУБД на мировом рынке выстраивает рейтинг в следующем порядке: DB2, Oracle, MS SQL, Sybase SQL, Informix. Однако такой порядок больше говорит об эффективности маркетинговой политике, нежели о качественных характеристиках тех или иных продуктов. Выбор по рейтингу не оптимален, но еще хуже, когда он осуществляется по совету знакомых («нет … в своем отечестве») или вообще директивно (по «политическим» мотивам). Мы рекомендуем учитывать, в первую очередь, стоимость владения и сопровождения СУБД в российских условия, которая однозначно связана на количеством и качеством специалистов на рынке труда. Этот критерий, ничем не хуже рейтинга продаж или рекламных сравнительных статей.
Мы ничего не упоминаем здесь о так называемых «настольных» СУБД. Эти файловые сервера уже достаточно показали все свои минусы при корпоративной работе с данными начиная от малых до больших предприятий. Время их прошло. Многочисленные реализации по миграции данных показывали всегда одно и то же – дублирование и противоречивость данных, отсутствие родительских записей и т.п.
7. Отношения
Сформируем реляционную базу данных, содержащую необходимые для решения задачи таблицы (отношения). Затем также с помощью операций над отношениями сформируем необходимые запросы.
1.Заполним четыре таблицы, соответствующие отношениям W1(рис.1), W2(Рис.2), W3(Рис.3), W4(Рис.4).
Рис. 1
Рис.2
Рис.3
Рис.4
2.Сформируем таблицу W5{Наименование, номенклатурный номер, цена, количество остатка , количество прихода , количество расхода }
Рис.4
Ячейки в столбце цена заполняются следующей формулой:
=ВПР(B53;$B$7:$C$12;2;0)
Ячейки в столбце количество остатка заполняются следующей формулой:
=ВПР(B53;$A$41:$B$46;2;0)
Ячейки в столбце количество прихода заполняются следующей формулой:
=ВПР(B53;$A$17:$B$22;2;0)
Ячейки в столбце количество расхода заполняются следующей формулой:
=ВПР(B53;$A$30:$B$35;2;0)
вся таблица в режиме формул выглядит так:
8. Выборка
для выборки используем фильтр
пункт меню Данные ? фильтр ? автофильтр
полученная выборка:
