Технологія проектування ІС на основі баз даних

Лекція №15. особливості інших інформаційних ТЕХНОЛОГІЙ ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Об’єктно-орієнтоване проектування АСУ.

Відмінною рисою сучасних АСУ є їх складність, що постійно зростає. Це зумовлено розвитком технічних засобів, які реалізують все більшу кількість функцій у складі однієї системи. Друга вада пов'язана з тим, що проект, доведений до стадії впровадження, вже починає старіти й вимагає модифі­кації. Це наслідок зміни інструментарію систем та змін у самому об'єкті управління або в оточуючому його середовищі. Отже, виникає задача адаптації програмного і технічного забезпечення АСУ.

Відповіддю на проблему зростаючої складності стало виникнення об'єктно-орієнтованого підходу. У мережах об'єктного підходу виділяють:

§ об'єктно-орієнтоване програмування;

§ об'єктно-орієнтоване проектування;

§ об'єктно-орієнтований аналіз.

Теоретичною основою цих методів є теорія систем та системний аналіз. Об'єктна технологія принципово відрізняється від усіх раніше існуючих технологій проектування.

З деякою часткою спрощення можна вважати, що кінцевою
метою проектування АСУ є створення комплексу програм, які реа­лізують задані функції системи, а основна мета розробки програ­ми — переклад задачі з мови проблемної сфери на мову комп'ю­тера.

Об'єктні програми складаються з вже готових компонентів-об’єктів. Ці об’єкти можуть відповідати:

- об'єктам або процесам реального світу (деталь, документ, клієнт);

- абстрактним поняттям (екран, таблиця, графічний елемент тощо).

У традиційних програмах дані відділені від процедур і мето­дів а в об'єктних —дані та процедури об'єднуються в рамках одного об'єкту.

При традиційному циклі розробки АСУ має місце лавиноподібне наростання складності.

Цикл розробки АСУ з використанням об'єктно-орієнтованого підходу характеризується ітеративним рухом з можливістю багаторазових повернень на попередні стадії.

Об'єктна технологія має такі переваги:

· дає змогу збирати нові прикладні програми з готових модулів;

· дозволяє користувачам і розробникам оперувати тими самими процесами, з якими їм доводиться мати справу на рівні звичайних практичних понять і термінів;

· підтримує багатий набір форм подання інформації для засо­бів multimedia;

· дозволяє створити більш відкриті системи;

· активізувати пізнавальні здібності людини.

Як ми розглядали раніше, основна передумова су­часного підходу до обробки інформації — відносна стабільність даних. Інформація, що використовується на підприємстві, типи об'єктів та їхні характеристики рідко змінюються протягом три­валого періоду часу, тобто значення даних змінюються постійно, а їхня структура залишається стабільною. Звідси й процедури, для яких використовуються дані, змінюються швидко і часто. Тому сьогодні визначальним напрямком організації та обробки даних стала концепція бази даних, заснована на стабільності ос­новної інформації.

Існує два підходи щодо побудови 1С на основі бази даних:

• створюються прикладні бази даних у складі ІС, орієнтовані на обчислювальні прикладні задачі. Наприклад, створюється БД для обліку та контролю надходження матеріалів;

• як інформаційна основа ІС створюються проблемні бази да­них, орієнтовані на конкретний клас даних. Наприклад, створює­ться предметна база «Матеріали», призначена для використання у різних прикладних задачах.

Стосовно до ІС підприємств краще використовувати предмет­ні БД.

Проектування БД доцільно виконувати невеликою групою з

трьох-чотирьох фахівців. Керує роботою адміністратор бази да­них. Різноманітність досвіду фахівців групи дозволяє всебічно опрацювати проект системи. Якщо адміністратор бази даних не є фахівцем у даній проблемній сфері, йому необхідно мати кон­сультанта-економіста.

Саму структуру проектування можна уявити у вигляді послі­довності чотирьох етапів: організаційно-підготовчого, обстежен­ня проблемної сфери, вибору СУБД, проектування реалізації.

Перший етап призначений для підготовки робіт і установлен­ня контактів між розробниками та замовниками-користувачами.

На другому етапі обстеження проблемної сфери проектуваль­ник працює у тісному взаємозв'язку із замовником. Тут детально вивчаються всі фрагменти проблемної сфери. Для кожного фраг­мента визначаються інформаційні об'єкти, аналізуються процеси, що використовують об'єкти, встановлюються асоціації між ін­формаційними об'єктами. Виконуються такі роботи: огляд проб­лемної сфери, визначення об'єктів, формалізація процесів, вста­новлення асоціацій, перевірка коректності інфологічної схеми.

На третьому етапі вибору СУБД проектувальник здійснює: виявлення зовнішніх обмежень, виділення СУБД-претендентів, моделювання бази даних для кожної виділеної СУБД, порівняль­ний аналіз одержаних моделей бази даних.

Четвертий етап — проектування реалізації складається з двох робіт: конструювання схеми бази даних, розробки програмного забезпечення і технології інформаційної системи.

Для побудови інфологічної моделі найчастіше використову­ється методика, що базується на моделі «сутність — зв'язок» або «об'єкт — зв'язок». Така модель визначається термінами: об'єкт, атрибут, структурний зв'язок, запитальний зв'язок.

Перший крок складається з двох проектних процедур: форму­вання альтернативного уявлення про проблемну сферу, роз'яс­нення вимог до розроблюваної інформаційної системи.

У результаті формування загального уявлення про проблемну сферу проектувальник має дістати відповіді на такі запитання:

1. Який перелік фрагментів проблемної сфери, що охоплює розроблювана ІС?

2. Які фрагменти проблемної сфери необхідно включити при подальшому розширенні ІС?

3. Яке загальне уявлення про кожний фрагмент?

4. Які інформаційні потреби кожного фрагмента (зміст і харак­теристики інформації)?

5. Який перелік і загальні характеристики процесів обробки інформації у кожному фрагменті (частота виконання, вимоги до часу виконання, специфічні особливості)?

6. Який перелік користувачів? Як часто вони звертаються за інформацією?

7. Яка існує технологія накопичення обробки інформації у проблемній сфері?

8. Яка технічна база для реалізації інформації, частота її над­ходження, швидкість обробки, обсяг, інформаційні потоки?

9. Які і де існують «вузькі місця» в наявній технології, що по­яснюють потребу у створенні ІС?

Цю складну проектну процедуру можна подати послідовністю наступних робіт:

1. Виділити у кожній функціональній сфері підмножини процесів, які можуть вивчатися окремими групами користувачів.

2. Дати визначення кожній підмножині процесів.

3. Розглянути підмножини процесів разом з аналітиками-користувачами й уточнити їх.

4. Побудувати матрицю відображення підмножини процесів на існуючій організаційній структурі із зазначенням ступеня від­повідальності за процес.

5. Розподілити сфери процесів серед аналітиків-користувачів для виконання подальших робіт.

З'ясувавши вимоги до розроблюваної системи, проектуваль­ник має дати відповіді на такі запитання:

1. Яка технічна база для реалізації ІС?

2. Яка загальна система існуючої інформаційної системи і пе­редбачувана взаємодія ІС з її компонентами?

3. Які вимоги ставляться до експлуатаційних характеристик ІС (вимоги до часу, ступеня надійності, вміння настроюватися на можливі зміни у проблемній сфері)?

4. Якою має бути технологія функціонування ІС? Як надходитиме нова інформація? Яка передбачувана взаємодія різних груп користувачів із системою? Як інформація коригуватиметься? Які служби нестимуть відповідальність за вірогідність вихідної ін­формації?

Другий крок розпочинається з ознайомлення проектувальника з усіма різновидами вхідних і вихідних повідомлень: документа­ ми, довідками, запитаннями тощо.

Перше проектне рішення полягає у виборі типу створюваної
ІС: фактографічна, документальна чи документально-фактогра­фічна.

Наступна проектна процедура — це агрегація атрибутів, ком­понування атрибутів в об'єкти.

Для кожного об'єкта визначається первинний ключ. Якщо його для деякого об'єкта не можна виділити з його атрибутів, то склад атрибутів необхідно поповнити. В окремому випадку проектувальник може ввести власний Ідентифікатор екземпля­рів об'єкта, наприклад порядковий номер. Так, нехай є об'єкт СПІВРОБІТНИК, до складу якого входять атрибути ПРІЗВИЩЕ, ПОСАДА, ОКЛАД. Жоден з цих атрибутів або їхня сукупність не придатні для первинного ключа. Кандидатом на первинний ключ може бути, наприклад, табельний номер. Одержані відношення перевіряються на відповідність третьої нормальної форми. У разі необхідності виконується процедура нормалізації.

Наступна проектна процедура може бути умовно позначена як «зовнішнє кодування». У цьому випадку для атрибутів, що міс­тять довгі текстові значення, вводяться короткі коди.

Під час кодування в інфологічну схему вводиться додатковий об'єкт КЛАСИФІКАТОР, що містить новий атрибут — короткий код і старий атрибут — текстове значення. У всіх раніше виділе­них об'єктах текстові значення атрибута змінюються на код.

У процесі зовнішнього кодування може бути виділено кілька нових об'єктів типу КЛАСИФІКАТОР для різних атрибутів (на­приклад, класифікатор товарів, посад, одиниць виміру та ін.). Для таких об'єктів виконується процедура узагальнення і в результаті в інфологічній схемі залишиться один об'єкт КЛАСИФІКАТОР з атрибутами: ВИД класифікатора (товари, посади тощо), КОД і ТЕКСТОВЕ ЗНАЧЕННЯ. Після виділення об'єктів визначаються предметні бази даних.

Третій крок починається з формалізації процесів. Ця проектна процедура призначена для відображення в інфологічній моделі процесів обробки інформації. Для кожного фрагмента проблем­ної сфери на першому етапі складено повний перелік процесів обробки інформації. Далі процес формується у вигляді запиту до інформаційної бази. Запит має визначати навігацію між об'єкта­ми в інформаційній базі.

У формулюванні запиту необхідно зазначити, який об'єкт (або об'єкти) виступає у ролі вихідного для запиту в цілому, а також визначити режим виконання запиту (одиничний чи мно­жинний).

Приклад 1. Запит «Для всіх ПІДРОЗДІЛІВ видати списки СПІВРОБІТНИКІВ» є множинним і означає, що послідовно для кожного екземпляра об'єкта ПІДРОЗДІЛ обираються підлеглі ек­земпляри об'єкта СПІВРОБІТНИК.

Приклад 2. Редагування запиту. Першочергово запит був сфор­мульований так: «Визначити номенклатуру продукції підприємс­тва із зазначенням використаних матеріалів». Перефразований же запит «Для даного ПІДПРИЄМСТВА видати список ВИРОБІВ із зазначенням для ВИРОБУ використаних МАТЕРІАЛІВ» має одиничний режим.

На четвертому кроці проектувальник визначає, які структурні зв'язки необхідні для забезпечення запитального зв'язку, що ана­лізується. Якщо серед уже встановлених структурних зв'язків не­має потрібних, то в інфологічній моделі визначаються нові структурні зв'язки і зазначаються їх ознаки. У результаті виконання даного кроку з'являється інфологічна модель у вигляді ЕR-діаграми.

На п'ятому кроці виконуються такі проектні процедури: пере­творення структури, узагальнення об'єктів, введення спеціальних атрибутів для об'єктів, перевірка повноти і коректності.

Об'єкти ПІДПРИЄМСТВО, УГОДА, ПОСТАЧАННЯ є уза­гальненими; вони повинні мати атрибут, що визначає, до якого процесу відносяться відповідні екземпляри — до завантаження виробів чи до відпуску.

2. ТЕХНОЛОГІЯ ПРОЕКТУВАННЯ ІС НА ОСНОВІ ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОННИХ ТАБЛИЦЬ

Сфера застосування табличних процесорів в ІС ви­значається їх технічними можливостями. Виділяють два рівні за­стосування табличних процесорів у інформаційній системі:

• розв'язування часткових відносно невеликих задач у вигляді окремих електронних таблиць, які користувач накопичує на дис­ку, формуючи власну бібліотеку;

• створення закінчених АРМ, орієнтованих на визначену тех­нологію обробки даних (розрахунок заробітної плати, аналіз гос­подарської діяльності і т. п.).

Задачі, що розв'язуються за допомогою табличних процесорів, можна згрупувати у кілька класів:

а) для розрахунків за встановленими форматами у регла­ментному режимі. У цьому випадку один раз визначається шаб­лон таблиці, а потім здійснюються розрахунки із змінюваними даними. Ця таблиця є копією стандартного бланка із заданими реквізитами рядків і стовпців для заповнення і здійснення бух­
галтерських рахунків і калькуляцій. Структура і розміри ЕТ точ­но задані, процедури мають переважно характер прямих розрахунків;

б) моделювання результатів прийняття рішень за типом «що буде, якщо...». Задаються залежності результатів від вихідних даних за деякими формулами. За результатами багатьох розрахунків обирається оптимальний варіант. Він використовується для обробки різних відомостей, кошторисів, планів, журналів з однотипними рядками-записами. Електронна таблиця може обробля­тися як файл бази даних;

в) подання табличних даних у графічній формі. Ця таблиця
використовується у задачах дослідження функцій при моделю­ванні динамічних процесів. Поле формул тут суттєво перевищує поле вихідних даних;

г) використання табличного процесора як великого матричного
калькулятора. Такий режим зручно використовувати, наприклад, для статистичного аналізу. Дана таблиця застосовується для об­робки багатовимірних масивів даних, наприклад статистична обробка даних.

У цілому слід зазначити, що табличний процесор доцільно за­стосовувати тоді, коли операції над таблицями носять переважно обчислювальний характер. У задачі, де вимагається складне сор­тування, вибірка даних через ключ, необхідно віддавати перевагу СУБД.

Основні переваги електронних таблиць проявляються у мож­ливості підтримки за їх допомогою аналізу в різних економіч­них застосуваннях (фінанси, менеджмент, маркетинг, оптово-роздрібна торгівля). Це робить електронні таблиці ефективним інструментом побудови систем підтримки прийняття рішень у складі ІС. Одна із задач, що розв'язується користувачем у СППР, — це визначення залежності результатів обчислень від обраного сценарію (вихідних даних). Вона називається ситуа­ційним аналізом.

Зазначені властивості електронних таблиць як інструментарію ІС накладають свої особливості і на порядок проектування задач, що розв'язуються за допомогою електронних таблиць. З іншого боку, широкі можливості з обміну інформацією між різними ін­струментальними засобами ІС (базами даних, електронними таб­лицями, текстовим і графічним редакторами) вимагають врахо­вувати їх у проектних рішеннях.

Розробку компонента ІС на основі електронної таблиці можна представити у вигляді такого технологічного процесу:

1. Аналіз задачі. Визначення необхідності й доцільності її розв'язання на базі табличного процесора.

2. Розробка або коригування наявної форми документа (або документів) для задачі.

3. Створення економіко-математичної моделі, за якою здійс­нюватимуться розрахунки або ситуаційний аналіз.

3.1. Визначення переліку показників (реквізитів), що являють собою вихідні дані для розрахунку.

3.2. Визначення формул розрахунку вихідних (результуючих) показників.

3.3. Встановлення максималізованих і мінімалізованих показ­ників, а також обмежень на змінні величини.

4. Вибір типів таблиць, розробка загальної структури кожної таблиці і структури зв'язків між таблицями.

5. Визначення вимог до вхідного файла електронної таблиці для імпорту даних з бази даних. Ця проектна процедура реалізу­ється при наявності інформації в базі даних IС.

6. Проектування графічного висновку.

6.1. Визначення типів графіків.

6.2. Задання параметрів для кожного графіка.

Зазначені процедури дозволяють виконати по суті етап технічного проектування задачі. Робоче проектування здійснюється безпосередньо у середовищі обраного пакета табличного процесора і передбачає виконання таких операцій:

1. Створити шаблон таблиці: ввести заголовок таблиці, позна­чення рядків, позначення стовпців та символи розграфки, зберег­ти шаблон на диску.

2. Відредагувати шаблон (у разі необхідності).

3. Ввести дані у клітинки.

4. Ввести у клітинки необхідні формули та здійснити розра­хунки..

5. Підготувати таблицю до друку.

6. Надрукувати таблицю з результатами графіка контрольного

прикладу.

7. Побудувати графіки, спорядивши кожний такими парамет­рами: набір значень аргументу, один або кілька наборів значень функцій, заголовок графіка, назва функції, пояснювальні написи по осі абсцис х та осі ординату.

Графічні засоби подання інформації займають усе більше міс­це в структурі програмних продуктів сучасних ІС. Графіки до­зволяють подавати табличні дані у наочнішій і зручнішій для сприйняття формі. Можна виділити такі основні напрямки їх ви­користання у задачах ІС:

• виявлення тенденцій розвитку будь-яких явищ (наприклад, динаміки зміни цін);

• ілюстрації залежності однієї величини від іншої (наприклад, собівартості від об'єму випуску);

• порівняння двох або більше величин (наприклад, характерис­тик продуктивності обладнання);

• ілюстрації питомої ваги складових у деякому явищі або пред­
меті (наприклад, ваги, що мають різні фірми на ринку певного
виду продукції).

Графічне подання інформації забезпечує цілісність сприйнят­тя інформації про проблемну сферу, включаючи інтегративні ме­ханізми мислення користування, сприяє активізації вироблення альтернатив рішення проблеми в ОПР.

Завдяки електронним таблицям будуються такі типи графіків:

1. Гістограма, або стовпцева діаграма (Ваг Chart).

2. Етажерочний графік (діаграма) (Stacked-Bar Chart). Кіль­кість стовпців діаграми відповідає кількості зазначених значень підставних. Висота кожного стовпця дорівнює сумарній висоті стовпців, що відповідають окремим підставним.

3. Колова діаграма (Pie Chart). Демонструє питому вагу скла­дових будь-якої величини (наприклад, процентний розподіл при­бутку підприємства).

4. Лінійний графік (line Graph). Значення підставних відобра­жуються крапками. Ордината крапки пропорційна відповідному значенню підставної.

5. ХY - залежність (X-Y Graph). Дозволяє побудувати графік за­лежності однієї змінної від іншої.

6. Етажерково-лінійний графік, або діаграма площ (Area Graph). Подібний до етажеркової діаграми. Його відмінність по­лягає у тому, що сумі і проміжним значенням змінних відповіда­ють крапки, які з'єднуються лініями.

7. Графік біржового курсу, або графік розкиду значень (Ні — Lo). На ньому відображуються мінімальне та максимальне зна­чення підставної.

Будуючи графік в ЕТ, необхідно задавати, як правило, такі йо­го параметри: заголовок графіка (Main Heading), підзаголовок графіка (Sиb Heading), надпис по осі х (X — Axis Heading), над­пис по осі у (Y — Axis Heading), значення аргументів (Time La­bels), назви функцій, значення функцій (Poind Labels).

Дата добавления: 2014-01-07