Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции_ТЭИС.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
27.04.2019
Размер:
943.1 Кб
Скачать

2. Компоненты эис

При решении любых задач с использованием ЭВМ требуются:

1) исходная и нормативно-справочная информация для расчета;

2) метод (алгоритм) решения задачи в виде программы;

3) ЭВМ как исполнитель алгоритма;

4) пользователи, применяющие результаты решения в своей профессиональной деятельности.

Для функционирования ЭИС необходимы аналогичные компоненты, но с более сложной организацией из-за многообразия действий, выполняемых ЭИС.

К основным компонентам ЭИС относятся база данных, концептуальная схема и информационный процессор, образующие вместе систему хранения и манипулирования данными.

Все происходящее в материальном мире может быть выражено сообщением.

Сообщение - символьная форма представления информации на естественном или искусственном языке, это информационное отображение материальных процессов.

Сообщение может быть выражено на естественном языке, чаще применяют форматированные сообщения, в которых выделяются опорные свойства (параметры) происходящего события; в сообщении приводятся названия свойств и их значения.

Пример: Иванов С.А. принят на работу 21.01.95г. в должности инженера с окладом 300 тыс.руб.

Форматированный вариант: Фамилия И.О. Иванов С.А.

Дата_приема 21.01.95

Должность инженер

Оклад 300000 руб.

Таких сообщений может быть много. Они совпадают по названиям параметров и отличаются по значениям параметров. В этом случае их удобно представлять в виде таблицы, обозначенной «Т».

Т

Фамилия И.О.

Дата_приема

Должность

Оклад

Иванов С.А.

21.01.95

инженер

300 000


Форматированные сообщения - наиболее массовый вид сообще­ний, хранимых и обрабатываемых в ЭИС. Существует экономическая информация, которую практически невозможно форматировать, например приказы по учреждению.

Рассмотрим теперь компоненты ЭИС.

1) База данных (БД) - набор сообщений, которые являются истинными для соответствующей материальной системы, а также непротиворечивы по отношению друг к другу и к концептуальной схеме.

Сообщения в БД обычно форматированы и хранятся в виде единиц информации. Единица информации - набор символов, которому придается определенный смысл.

Минимально необходимы 2 единицы информации:

а) Атрибут - информационное отображение отдельного свойства некоторого объекта, процесса или явления. Сообщение указывает свойства предмета в форматированном виде. Поэтому информационное отображение любого явления - это набор соответствующим образом подобранных атрибутов.

б) Составная единица информации (СЕИ) - набор из атрибутов и, возможно, других СЕИ. Пример СЕИ - рассмотренная выше таблица Т. СЕИ позволяют создавать произвольные комбинации из атрибутов.

2) Концептуальная схема (от слова concept - понятие) - описание структуры всех единиц информации, хранящихся в БД. Под структурой понимается вхождение одних единиц информации в состав других единиц информации.

Пусть таблица Т соответствует всей БД. В концептуальной схеме тогда должно быть указано, что база данных состоит из таблицы Т, а Т содержит параметры ФАМИЛИЯ И.О., ДАТА_ПРИЕМА, ДОЛЖНОСТЬ, ОКЛАД.

3) Информационный процессор - механизм, который в ответ на получение команды выполняет операции с БД и концептуальной схемой. Информационный процессор состоит из вычислительной системы и системы управления базой данных (СУБД).

База данных предполагает централизованное управление данными, что обеспечивает ряд преимуществ:

- сокращение избыточности хранимых данных;

- совместное использование хранимых данных всеми пользователями информационной системы;

- стандартизация представления данных, упрощающая эксплуатацию ЭИС и обмен данными между различными ЭИС;

- обеспечение процедур проверки достоверности информации и процедур ограничения доступа к данным;

- совмещение требований к использованию БД со стороны различных пользователей ЭИС.

СУБД - комплекс программ, обеспечивающий централизованное хранение, накопление, модификацию и выдачу данных, входящих в БД.

Предполагается, что в управлении БД принимает участие специальное должностное лицо - администратор базы данных.

Любая экономическая система - это совокупность взаимосвязанных ресурсов и процессов. Ресурсы - все, что участвует в системе: информация, пользователи, аппаратные и программные средства. Процесс - преобразование одного набора ресурсов в другой набор ресурсов (это в основном относится к информации). Одновременно могут происходить многие процессы.

Взаимосвязанные ресурсы и процессы можно описать в терминах предметной области. Предметная область - элементы материальной системы, информация о которых хранится и обрабатывается в ЭИС.

Информационным отображением всей предметной области служит информационная база ЭИС, состоящая из одной или нескольких БД. Для описания предметной области используют следующие понятия.

1. Объект - любой элемент некоторой системы. Это понятие охватывает множество физических объектов. Отдельный предмет называется экземпляром объекта. Различные множества предметов, образованные по заданному принципу, называются типами объектов. Первоначальная группировка экземпляров в некоторые множества - классы называется классификацией. Типы объектов могут объединяться для формирования новых типов по принципу “Множество, элементами которых являются другие множества”.

Объекты экономической сферы группируются в 3 крупных типа: средства производства (основные фонды), предметы труда (оборотные средства) и исполнители.

2. Свойство объекта - некоторая величина, характеризующая состояние объекта в любой момент времени. Отдельный экземпляр объекта можно точно описать, если указать достаточное количество значений его свойств. 2 экземпляра объектов различны, если они отличаются по значению хотя бы одного свойства.

Объекты одного класса описываются одноименными свойствами. Объекты, входящие в некоторый тип, содержат ряд свойств, характерных для типа в целом. Этот принцип называют наследованием свойств.

3. Взаимодействие объектов - факт участия нескольких объектов в каком-либо процессе, который протекает в пространстве и времени.

4. Свойство взаимодействия - свойство, которое характеризует совместное поведение объектов, но не относится ни к одному из объектов в отдельности.

Проблема полноты отображения объектов и процессов предметной области в хранимые данные решается в информационной системе следующим образом:

а) представление объекта или процесса сводится к указанию его свойств;

б) информационным отображением свойств служат атрибуты;

в) экземпляр объекта представлен в БД как набор пар < имя атрибута, значение атрибута>, где имена атрибутов различны и соответствуют названиям свойств объекта.

г) выражение сущности объектов с помощью того или иного набора свойств решается путем расширения свойств, описывающих объект, чем достигается более полное представление о его сущности.

Среди множества свойств, описывающих объект, выделяют идентифицирующее свойство, по значению которого можно однозначно отличить данный экземпляр объекта от любого другого (в том числе в пределах класса объектов, содержащего этот экземпляр). Допускается идентификация объектов с помощью набора свойств, различных по названию.

В качестве предметной области можно рассматривать саму ЭИС. Компоненты ЭИС (БД, программное обеспечение) не являются физическими объектами, поэтому информационное отображение ЭИС осуществляется в метаинформацию (информацию об информации).

Приведенная ниже таблица отражает классификацию компонентов ЭИС с точки зрения их состава.

Данные/

метаданные

Система/

процесс

Вычислительная система

Внешняя среда

Атрибут

Отношение

Показатель

База данных

Ключ

Схема

Подсхема

Подсистема

Задача

Программа

Задание

Транзакция

Физическое устройство

Терминал

Линия (канал)

Узел сети ЭВМ

Пользователь

Администратор БД


Рассмотрим некоторые из них.

Элементарный процесс в ЭИС представляет собой:

- задание (при пакетной обработке) - одна или несколько программ, выполняемых в фиксированной последовательности, или

- транзакцию (взаимодействие - при диалоговой обработке) - обычно одна команда информационного процессора.

Задачу можно рассматривать:

1) с точки зрения ее экономического содержания. Определение содержательной стороны задачи связано с декомпозицией функций управления экономическим объектом и подразделений системы управления. Здесь экономическая задача является элементарным процессом, реализующим некоторую функцию управления.

2) с точки зрения решения на ЭВМ задача - это определенная последовательность программ, реализующих формирование фиксированного потока выходной информации.

Группировка задач в подсистемы соответствует принятой классификации основных функций управления.

Пользователей информационной системы можно разделить на 5 типов:

1) случайные, взаимодействие которых с ЭИС не обусловлено служебными обязанностями;

2) параметрические, работают повседневно в соответствии с четко определенной областью деятельности по регламентированным процедурам;

3) аналитики и исследователи, информационные потребности которых непредсказуемы;

4) прикладные программисты, разрабатывают программы для реализации запросов к БД; эти программы затем используются параметрическими пользователями;

5) системные программисты, разрабатывают служебные программы, расширяющие возможности операционной системы и СУБД.

Администратор базы данных - специалист или группа специалистов, обслуживающих пользователей БД. Администратор координирует процессы сбора информации, проектирования и эксплуатации БД, обеспечения защиты и целостности данных. Он обязан учитывать текущие и перспективные информационные потребности пользователей.

Описание хранимой и обрабатываемой информации в ЭИС делается с разной степенью детализации. Различают 3 уровня детализации:

1. Внешний уровень - описание информационных потребностей конечного пользователя.

2. Концептуальный уровень - описание информационных потребностей на уровне ЭИС.

3. Внутренний уровень - описание способов хранения информации в памяти ЭВМ и методов доступа к ней.

Информационные потребности отдельного пользователя относятся лишь к некоторой части БД, описание этих потребностей может не совпадать с хранимыми в ЭИС представлениями данных.

Внешнее представление может пользоваться любым аппаратом понятий. Основное требование к внешнему представлению - возможность преобразования его в концептуальные представления. Цель концептуального уровня - создать такое представление о БД, чтобы любое внешнее представление являлось его подмножеством. В процессе интеграции внешних представлений устраняются двусмысленности и противоречия в информационных потребностях различных пользователей. Допускается множество внешних описаний, каждое из которых отображается частью БД, и единственное концептуальное описание, представляющее всю БД.

Внешний уровень достаточен для применения ряда прикладных программ, который можно назвать генератором отчетов. Поток входной информации преобразуется в поток выходной информации, который оформляется в виде отчетов, удобных для использования специалистами.

Концептуальное представление описывает полное информационное содержание БД в более абстрактной форме по сравнению со способом физического хранения данных. В нем необходимы не только сведения о структуре обрабатываемой информации, но и сведения о технологии ее обработки.

Концептуальный уровень описания оказывается достаточным для использования программной поддержки СУБД. Его при этом необходимо трансформировать к требованиям конкретной СУБД. После такого преобразования возможно наиболее эффективное использование этой СУБД, упрощаются проблемы разработки программного обеспечения системы, сокращаются сроки разработки ЭИС.

К концептуальному представлению предъявляется требование устойчивости. Это означает, что изменения в предметной области не должны приводить к обязательной корректировке концептуального представления. Оно должно быть достаточно абстрактным, т.е. не содержать ограничений, вытекающих из программной реализации требуемых методов обработки данных.

В обработке данных правила описания данных содержатся в моделях данных, а описание информации для конкретной ЭИС называется представлением, схемой или структурой.

Существуют 3 модели данных - реляционная, сетевая и иерархическая; у них разные множества допустимых информационных конструкций. Вообще можно говорить о наличии самостоятельной модели данных в каждой СУБД. Однако, при создании СУБД происходит модификация модели данных, исходя из удобства программной реализации системы.

Внутреннее описание определяет организацию данных в памяти ЭВМ и организацию доступа к ним. Оно соответствует наиболее детальному представлению о процессах обработки данных в системе.

Если ЭИС разработана с применением конкретной СУБД, то требуемые параметры внутреннего описания немногочисленны. Если СУБД не позволяет реализовать все требования к ЭИС, тогда для поддержки внутреннего уровня описания потребуется разработка уникальных программ (доступ к данным, нестандартная обработка и т.п.).

Если структура хранимой БД изменяется (например, с целью ускорения доступа к данным), то должны обеспечиваться все требования концептуального уровня, существовавшие до начала изменений.

Несколько уровней описания (детализации) позволяют разделить процесс проектирования ЭИС на несколько более простых шагов, а также предоставить возможность участия в разработке ЭИС пользователям и специалистам, не имеющим профессиональной подготовки в области обработки данных.

В жизненном цикле ЭИС можно выделить стадии разработки системы и период ее эксплуатации.

1. Разработка (проектирование) ЭИС - процесс составления описания еще не существующей системы на разных языках и с различной степенью детализации, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений. В процессе проектирования различают следующие этапы:

а) формулирование и анализ требований к системе; здесь фиксируются и анализируются требования к системе со стороны ее пользователей, согласуются информационные потребности и обеспечивается единое понимание содержимого базы данных;

б) концептуальное проектирование - позволяет создать структуру базы данных, не зависимую от конфигурации вычислительной системы, СУБД и системного программного обеспечения;

в) проектирование реализации - проектирование структуры БД применительно к выбранной СУБД и проектирование структуры основных прикладных программ;

г) физическое проектирование - определение параметров БД, связанных с хранением данных в памяти ЭВМ и процедурами доступа к данным, а также происходит отладка прикладных программ. С этого момента возможно заполнение БД реальными данными (актуализация) и функционирование системы в рабочем режиме.

2. Период эксплуатации - процесс стабильного функционирования ЭИС, не требующий изменения принятых ранее проектных решений. Период эксплуатации периодически прерывается стадиями модернизации системы - процессом корректировки проектных решений по отдельным компонентам ЭИС.