Содержимое

Введение

Системы баз данных сегодня являются основой построения большинства информационных систем и используются при автоматизации практически всех сфер человеческой деятельности.

Базы данных представляют собой синтез структур данных и файловых структур. В современных базах данных методы из обеих областей применяются для создания такой системы хранения больших объемов данных, которая может выглядеть как система с множеством видов организаций данных и обслуживать приложения различных типов.

Термин база данных относится к набору данных, многомерному в том смысле, что между его элементами существуют внутренние связи, и поэтому доступ к информации можно осуществлять с различных точек зрения. В этом отличие базы данных от файлов традиционных систем, иногда называемых одноуровневыми файлами, которые являются одномерной системой хранения и представляют информацию только с одной точки зрения. Если одноуровневый файл, в котором хранится информация о композиторах и их произведениях, может предоставить только список произведений, отсортированный по автору, в базе данных можно найти все работы одного композитора, всех композиторов, написавших произведения определенного типа, или, например, всех композиторов, создавших аранжировки произведений других авторов.

Цель работы – охарактеризовать понятие, общие сведения и использование в ЭИС базы данных и систем управления базами данных.

Для раскрытия данной темы следует рассмотреть следующие вопросы:

– рассмотреть понятие базы данных и системы управления базами данных;

– охарактеризовать структуру базы данных;

– рассмотреть систему управления базами данных.

1 Базы данных и системы управления базами данных: понятия, общие сведения, использование в ЭИС

1.1 Понятие базы данных и системы управления базами данных

Базы данных – это организованный набор фактов в определенной предметной области. Базы данных – это информация, упорядоченная в виде набора элементов, записей одинаковой структуры. Для обработки записей используются специальные программы, позволяющие их упорядочить, делать выборки по указанному правилу. Базы данных относятся к компьютерной технологии хранения, поиска и сортировки информации.

Базы данных – это совокупность взаимосвязанных данных при предельно малой избыточности, допускающей их оптимальное использование в определённых областях человеческой деятельности. Базы данных, в зависимости от способа представления данных и отношений между ними, могут иметь реляционную (таблицы связаны между собой), сетевую или иерархическую структуры. На эффективность базы данных с той или иной структурой влияют условия её применения. Данные в базе данных организованы, как правило, в виде таблиц. Табличный способ отображения информации широко используется в документах и отчётах, поскольку он удобен и позволяет наглядно представлять различного рода данные.

Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Каждая строка таблицы включает данные об одном объекте (например, клиенте, автомобиле, документе), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов – атрибуты (например, наименования и адреса клиентов, марки и цены автомобилей). Строки таблицы называются записями; все записи имеют одинаковую структуру – они состоят из полей, в которых хранятся атрибуты объекта. Каждое поле записи содержит одну характеристику объекта и имеет строго определенный тип данных (например, текстовая строка, число, дата). Все записи имеют одни и те же поля, только в них содержатся разные значения атрибутов.

1.2 Структура базы данных

Структуру простейшей базы данных можно рассматривать как прямоугольную таблицу, состоящую из вертикальных столбцов и горизонтальных строк. Вертикальные столбцы принято называть полями, а горизонтальные строки – записями. Единицей хранимой информации является горизонтальная строка-запись, которая хранит информацию, например, об одном ученике в классе в журнале. Каждая запись представляет собой совокупность полей.

Поле – наименьший поименованный элемент информации, хранящейся в БД и рассматриваемой как единое целое. Поле может быть представлено числом, буквами пли их сочетанием (текстом). Например, в телефонном справочнике полями являются фамилия и инициалы, адрес, номер телефона, т.е. три поля, причем все текстовые (номер телефона также рассматривается как некоторый текст).

Запись – совокупность полей, соответствующих одному объекту. Так, абоненту телефонной сети соответствует запись, состоящая из трех полей.

Основные свойства полей:

Длина поля – это ширина вертикального столбца таблицы в символах.

Длина полей СИМВОЛЬНОГО типа представляют собой количество символов, которое Вы хотите уместить в поле.

Длина поля ЧИСЛОВОГО типа равна количеству десятичных разрядов числа, умещающегося в поле, включая знак числа, десятичную точку, целую и дробную часть.

Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

– Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

– Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

– Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

– Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные в поле (средство автоматизации ввода данных).

– Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

– Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

– Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

– Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных (проверка ошибочности выполняется автоматически, если задано свойство Условие на значение).

– Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

– Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

– Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видеоклипов и других объектов OLE, большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла.

Основные типы полей баз данных:

– Символьный (текстовый). В таком поле по умолчанию может храниться до 256 символов.

– Числовой. Содержит числовые данные различных форматов, используемые для проведения расчетов.

– Дата / время. Содержит значение даты и времени.

– Денежный. Включает денежные значения и числовые данные до пятнадцати знаков целой части и четырех знаков дробной части.

– Поле примечание. Оно может содержать до 2^16 символов (2^16 = 65536).

– Счетчик. Специальное числовое поле, в котором СУБД присваивает уникальный номер каждой записи.

– Логический. Может хранить одно из двух значений: true or false.

– Поле объекта OLE (Object Linking and Embedding – технология вставки и связывания объекта). Это поле может содержать любой объект электронной таблицы, документ microsoft word, рисунок, звукозапить или другие данные в двоичном формате, внедренные или связанные с СУБД.

– Гиперссылка. Может содержать строку, состоящую из букв и цифр, представляющую адрес сайта или web – страницы.

– Мастер подстановок. Создает поле, в котором предлагается выбор значений из списка или содержащего набор постоянных значений.

Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей.

Объекты базы данных: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы, модули.

База данных может содержать разные типы объектов. Каждая СУБД может реализовывать свои типы объектов.

Таблицы – основные объекты любой базы данных, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и хранится сама структура базы (поля, их типы и свойства).

Отчеты – предназначены для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, время создания отчета и другое).

Страницы или страницы доступа к данным – специальные объекты базы данных, выполненные в коде HTML , размещаемые на web -странице и передаваемые клиенту вместе с ней. Сам по себе объект не является БД, посетитель может с ее помощью просматривать записи базы в полях страницы доступа. Таким образом, страницы – интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенным на сервере.

Макросы и модули – предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления БД, так и для создания новых функций путем программирования. Макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы данных может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, уровень ее защищенности.

Запросы – служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С их помощью выполняют отбор данных, их сортировку и фильтрацию. Можно выполнить преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое заполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.

Особенность запросов состоит в том, что они черпают данные из базовых таблиц и создают на их основе временную результирующую таблицу (моментальный снимок) – образ отобранных из базовых таблиц полей и записей. Работа с образом происходит быстрее и эффективнее, нежели с таблицами, хранящимися на жестком диске.

Обновление базы данных тоже можно осуществить посредством запроса. В базовые таблицы все данные вносятся в порядке поступления, т.е. они не упорядочены. Но по соответствующему запросу можно получить отсортированные и отфильтрованные нужным образом данные.

1.3 Система управления базами данных

Сегодня нашу жизнь нельзя представить без эффективного управления.

Существенной категорией считаются системы обработки информации, от которых в большинстве зависит эффективность работы любой организации или компании.

СУБД является пользовательской оболочкой, ориентированной на немедленное управление запросов пользователя. Однако для отечественного пользователя это представляет меньшую значимость вследствие трудности овладения англоязычным интерфейсом. Наличие в СУБД языка программирования позволяет создавать сложные системы обработки данных для конкретных задач.

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».

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, т.к. эта среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров.

В процессе исследования нами были рассмотрены наиболее распространенные:

1. Lotus Approach – Approach предоставляет мощные, хотя и простые в использовании, инструментальные средства формирования запросов и отчетов, возможности связи с большим количеством разнообразных баз данных и высокую производительность при выполнении запроса.

Достоинства:

– Простота использования при формировании запроса и отчета для разнообразных баз данных;

– SmartMasters позволяют конечному пользователю быстро приступить к разработке приложений; простые инструментальные средства анализа, предоставляемые конечному пользователю через возможности углубленного анализа данных, таблицы перекрестных ссылок и непревзойденные фильтры;

– возможность настраивания приложений Approach с помощью языка программирования LotusScript и управляющих элементов OLE;

– лучшие в своем классе инструментальные средства построения отчетов по «живым» данным; возможность доступа к широкому разнообразию форматов баз данных с использованием технологии PowerKey.

Недостатки:

– низкое быстродействие при проведении тестов загрузки базы данных;

– отсутствие комплекта для широкого развертывания приложений;

– построитель форм и SmartMasters менее совершенны, чем их двойники в пакете Access;

– неудобный метод для включения диаграмм в отчеты.

2. Microsoft Access – реляционная система управления базами данных (СУБД) корпорации Microsoft. Входит в состав пакета Microsoft Office. Имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных.

Благодаря встроенному языку VBA, в самом Access можно писать приложения, работающие с базами данных.

Основные компоненты MS Access:

  • построитель таблиц;
  • построитель экранных форм;
  • построитель SQL – запросов (язык SQL в MS Access не соответствует стандарту ANSI);
  • построитель отчётов, выводимых на печать.

Они могут вызывать скрипты на языке VBA, поэтому MS Access позволяет разрабатывать приложения и БД практически «с нуля» или написать оболочку для внешней БД.

Microsoft Visual FoxPro – среда разработки систем баз данных, включающая объектно-ориентированную реляционную СУБД, объектно-ориентированный язык программирования для разработки приложений баз данных и систему построения отчётов.

Основой для данного программного продукта послужила система FoxPro, язык которой относится к семейству языков xBase, разработанных на базе синтаксиса языка программирования dBase. Другими членами данного семейства являются Clipper и Recital.

Первоначально FoxPro (исходное название – FoxBASE) разрабатывалась фирмой Fox Software, начиная с 1984 года. В 1992 году Fox Technologies была куплена Microsoft, новые версии продукта значительно видоизменились и приобрели префикс «Visual». Последняя версия оригинального FoxPro – версия 2.6 – работала под Mac OS, DOS, Windows и Unix; уже в версии Visual FoxPro 3.0 от MS список поддерживаемых платформ сократился до Mac OS и Windows, а в более поздних версиях от MS — уже только до Windows. Текущая версия MS Visual FoxPro основана на COM, и Microsoft утверждает, что .NET – версии продукта не будет. Существует проект Sedna, который должен обеспечить возможность взаимодействия Visual FoxPro с .NET.

Microsoft SQL Server – система управления реляционными базами данных (РСУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов — Transact – SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact – SQL является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку запросов (SQL) с расширениями. Используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия; конкурирует с другими СУБД в этом сегменте рынка.

Развитие клиент – серверных технологий во второй половине 80-х было обусловлено развитием двух ключевых направлений, активно разрабатываемых с конца 70 – х годов: персональных компьютеров с одной стороны, и компьютер-ных сетей – с другой. Долгое время СУБД были доступны лишь для мэйнфреймов, и лишь благодаря росту производительности процессоров для домашних компьютеров и мини -ЭВМ разработчики СУБД (как, например, Oracle) начали создавать соответствующие версии своих продуктов. Одной из первых СУРБД для ПК стала Oracle v3, выпущенная в 1983 году. На тот момент немногочисленные владельцы ПК использовали их в основном для разработки приложений и тестирования.

2 Практическая часть (Задача 2)

Предприятие планирует сбыт продукции по цене 650 руб. в количестве 500 шт. в месяц. Начало проекта 01.01.2019, длительность 1 год. Общие издержки составляют 300000 шт. в месяц. Ставка дисконтирования — 10%. Масштаб установить по месяцам.

Определить величину чистого приведенного денежного потока (NPV), сделать вывод о принятии или не принятии проекта.

Решение

Для выполнения данной задачи необходимо выполнить:

Этап I. Загрузка системы, ввод исходных данных, настройки

1. загрузка программы Project Expert

2. в меню Проект выбрать Новый

3. в поле Название ввести Проект; в поле Вариант ввести 2; в поле Автор – фамилия – Евгений Лобов

4. в поле Дата ввести дату начала проекта 01.01.2019г.; в поле длительность – 1 год.

Войти в меню и выбрать закладку Проект

Активизировать закладку Проект, далее:

– нажать кнопку Отображение данных, в вызванное окно ввести: в закладку Масштаб настройку масштабирования.

Показывать данные – пометить галочкой окошко «по месяцам» до 2015 г. включительно.

В Итоговые таблицы ввести: Валюта итоговых таблиц – рубли

Единица отображения – руб.

– нажать кнопку Список продуктов, в вызванное окно ввести: наименование – продукт, ед. изм. – шт., начало продаж 01.01.2019 г.

В Настройке расчётов ввести ставку дисконтирования 10%.

Выбрать закладку Окружение

Нажать кнопку Налоги, указываем название налога и ставку %, после чего нажать ОК.

Выбрать закладку Операционный план

– нажать кнопку План сбыта, в вызванное окно ввести: цена – 650 руб., объем продаж – 500 шт. каждый месяц.

– нажать кнопку Общие издержки, выбрать вкладку Управление и внести данные: издержки – 300 000 руб., периодические выплаты – ежемесячно.

Этап II. Расчет показателей, получение отчетов, графиков.

Нажимаем на кнопку Расчет.

В окне меню выбрать закладку Результаты.

В окне меню Результаты с помощью кнопки Прибыли-убытки сформировать Отчет по прибылям и убыткам.

В окне меню выбрать закладку Анализ проекта нажать на кнопку Эффективность инвестиций.

Этап III. Анализ результатов. Выводы.

В результате ввода исходной информации чистый приведенный доход равен 202820 руб., т.е. NPV>0, проект принимается.

Заключение

Базой данных (БД) называется совокупность материалов, которые систематизированы таким образом, чтобы их было легко найти и обработать с помощью ПК или другой ЭВМ (электронно-вычислительной машины). Под материалами может пониматься все, что угодно: статьи, различные документы, отчеты и т.д.

Рынок систем управления базами данных продолжает развиваться и все больше склоняется к использованию NoSQL – решений. Естественно, на «классическом» SQL реализовано существенное количество программных систем разной сложности, и за ним стоят такие гиганты рынка как Microsoft и ORACLE. Однако, с большой долей уверенности можно говорить о том, что NoSQL в ближайшее время достаточно сильно потеснят лидеров в разработке сложных информационных систем.

Список использованной литературы

  1. Кузин А.В., Левонисова С.В. Базы данных. Учебное пособие. – М.: Академия, 2017.
  2. Мельников В.П. Информационные технологии. Учебник. – М.: Академия, 2015.
  3. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2014.
  4. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс. – СПб.: Питер, 2011.
  5. Советов Б.Я., Целиховский В.В. Информационные технологии: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2015.
  6. Степанов А.Н. Информатика. Базовый курс для студентов гуманитарных специальностей высших учебных заведений. – СПб.: Питер, 2017.
  7. Уткин В.Б., Балдин К.В. Информационные технологии управления. Учебник. – М.: Академия, 2013.

 

Доступа нет, контент закрыт

Доступа нет, контент закрыт

Доступа нет, контент закрыт

Был ли этот материал полезен для Вас?

Комментирование закрыто.