Всеки проект на управленска информационна система трябва да отговаря на следните изисквания:
- да задоволява функционално необходими и очертаващи се перспективни информационни потребности;
- да удовлетворява заявките на потребителите за допустимо време;
- да дава възможност за лесно разширяване и промени както в резултат на изменения в проблемната област, така и при такива в апаратната част;
- да осигурява коректност при включването и обработката на данните;
- да позволява свързване с други системи и потребители;
- да постига икономичност и ефективност по отношение на ресурсни изисквания.
Етапите на разработване на проект на една управленска информационна система, отговарящ на тези условия, са дадени на фиг.7.2. Функционалният анализ започва с декомпозиция на целите на системата на задачи. Принципите на декомпозиция на задачи са известни от системния анализ и се свеждат най-общо до:
- избор на единен принцип, по който се определят задачите (функционален, ресурсен, структурен и др.);
- изчерпателно дефиниране на задачите според единния принцип;
- осигуряване непротиворечивост на задачите;
- съобразяване с обема на обработваната информация;
- задаване периодичността на задачите.
Проектирането на информационните задачи по същество е концептуално моделиране на базата от данни. То започва с функционално изясняване на задачите една по една. Това означава ясно да се вижда какво ще се получава накрая т.е. след изпълнението на всяка задача и как ще се изпълнява тя. Например задачата за намиране пунктовете на замърсяване на една река изисква да изясним най-напред по каква методика ще се установява, че даден пункт е замърсен т.е. с какъв критерий ще се установява замърсяването. След това се пристъпва към разкриване на организационно-информационния смисъл на избраната методика и се съставя план за провеждане на наблюдението стъпка по стъпка – за всяка стъпка се изяснява какво и кога ще се прави, каква и колко информация ще се набира и обработва.
Информационният анализ е същинското моделиране на базата от данни. То изяснява каква информация е необходима за изпълнението на всяка задача и как тя да се получи. Принципите за провеждане на информационния анализ се свеждат до:
Изходящата информация се определя най-напред задават се имената на обектите, имената и вида (резултантни или не, тип и дължина) на свойствата
Входящата информация се определя след като е определена изходящата и в зависимост от нея;
Зависимостта между входящата и изходящата информация може да изисква алгоритъм за преобразуване, както и съгласуване по време и място;
При определяне на входящата информация трябва да се осигури възможност за обхващането й максимално близко до източника й;
При определяне на входящата информация трябва да се избягва повторението на еднакви или синонимни свойства;
Да се предвидят средства са осигуряване на коректност, сигурност и защита на информацията;
Да се предвидят точни идентификатори за отделните екземпляри в множествата от обекти.
Информационният анализ започва с установяване на информационните потребности на изхода на дадената задача във връзка с функциите, които тя трябва да изпълнява. Тук се отделя специално внимание и на средствата за сигурност и защита на информацията. Коректността на информацията се постига чрез контрол на данните. Някои ефективни форми на контрол са върху:
- типа на данните (например “име” е от символен тип);
- граничните стойности на свойствата (например “дата” може да се изменя в интервала 1-31);
- минимален и/или максимален брой на подчинените елементи (например декартовите координати в равнина трябва да бъдат две);
- самопроверяващи се кодове за особено отговорните и с по-голяма дължина данни.
При проектиране на конкретните управленски информационни задачи е необходимо да се предвиждат подходящи контроли и съобщения за грешки. Например при търсене на информация за даден “номер на пункт” е необходимо да се прави проверка за коректността на зададения номер – дали съществува такъв “номер на пункт” – и в случай на грешка да се появява подходящо съобщение. При необходимост да се съединят две релации трябва да се предвиди как ще се срещнат съответните екземпляри. Добре е да има съответствие между номер на физически запис и идентификационен номер на екземпляр. Това се постига със съответно и подходящо разработване на номенклатурните номера. Ще отбележим, че най-подходяща в случая е поредната номерация. По принцип това е един от методите на кодиране на обектите, които също са елемент от информационното проектиране. Кодирането представлява установяване на взаимно-еднозначно съответствие между обектите и тяхното цифрово представяне в компютъра. Прилагането на кодирането не е задължително, но в много случаи то опростява решението на задачата. Според начина на построяване системите за кодиране биват поредни и серийно-разредни. Поредните системи осигуряват точна идентификация на обектите и обикновено се използуват за главни ключове. Серийно-разредните системи създават възможност за групиране и класифициране на обектите и обикновено се използуват за групови ключове. Разредните системи осъществяват йерархичен принцип на класификация като за всяка йерархична степен се отделя определен брой разряди.
Това дава възможност да се отделят групите от даден курс на даден факултет. Тези системи обаче са обемни и с ограничени възможности за разширение в рамките на отделените за всяка йерархична степен разряди. Серийните системи също се изграждат на йерархичен принцип. За всяка степен се отделят серия позиционни номера. Те са по-икономични от разредните, но също с ограничени възможности за разширение. Една съвременна тенденция, която съчетава предимствата на горепосочените системи за кодиране е смесената фасетна система. При нея се създават класифициращ и идентифициращ фасети съответно по серийно-разрядната и по поредната системи на кодиране. Например фасетно може да се организира номенклатурата на студентите в едно висше учебно заведение. Класифициращият фасет може да съдържа информация за факултета на студента, а идентифициращият фасет задава поредният номер на студента във факултета.
За установяване на верността на съответните идентификатори се използуват самопроверяващи се кодове, включващи допълнителен разряд т.н. контролно число. Контролното число се получава по определен алгоритъм и се записва неразделно към всеки код. То се проверява при всяко въвеждане на кода и различието му от алгоритмично изчисленото за кода контролно число е сигнал за грешка. По-горе бе разгледан примерът с пет позиционния идентификатор а5 а4 а3 а2 а1. В резултат на алгоритъма к1 к2 = а5.2 + а4.1 + а3 .3 + а2.2 + а1. 1 се създава новият идентификатор с контролно число а5 а4 а3 а2 а1 к2. Алгоритмите за определяне на контролно число са много разнообразни, но най-често се основават на принципа на делимост по даден модул.
Сигурността и защитата на информацията се постигат както чрез кодиране, така и чрез други защитни средства като пароли и криптографиране. Напоследък особено с въвеждането на електронния подпис намират разпространение методите за кодиране чрез използуване на формули т.н. хеширане. Характерен пример за хеширане е кодирането чрез използуване на смесена бройна система.
N=n1+B1.n2+B1 .B2.n3+…+B1 .B2…Bi.ni+1+…+B1 .B2…Bk-1.nk,
където N – нов шифър;
Bi – основа на бройна система i;
Ni – стойност на позиция в старата бройна система, ni< Bi;
k- индекс на последната бройна система.
Възможно е взаимно еднозначно обратно декодиране. То се осъществява чрез последователно рекурсивно делене на N на основите на бройните системи, обработка на частното, разглеждано като цяла част и остатък, по-нататъшно делене на остатъка и т.н.
Информационният анализ, както се вижда и от фиг. 7.2., включва стъпките:
- определяне на класовете от обектите;
- изясняване на връзките между обектите (1:1, 1:М, М:1, М:N);
- обосновка и избор на модел за външна схема на всяка задача;
- описание свойствата на отделните класове от обекти;
- определяне на главните и групови ключове;
- нормализация;
- преобразуване и обединение на отделните външни схеми в обща концептуална схема;
- съставяне на технология за навигация в базата от данни и формиране на извежданията.
Твърде често за концептуален модел се предпочита релационният, тъй като останалите модели могат да се представят чрез него.
На следващата стъпка на проектиране на информационната система се избира готов програмен продукт от класа на системите за управление на бази от данни. Пълен списък на приоритетно подредени критерии за избор на СУБД практически не е възможно да бъде създаден, поради специфичния характер на всяка информационна система. Най-общо може да се препоръча изборът да стане във връзка с:
- техническата среда, в която ще се работи;
- нива на обхващане и потребност на информацията;
- необходимост от работа в мрежа;
- обем на обхващаната информация и свързаната с това необходима външна памет;
- режим и график на работа;
- връзка с други съществуващи системи;
- необходимост от бърз достъп до информацията;
- честота на ползуване;
- лекота при формиране на изходни форми;
- типове крайни потребители.
Следващият съществен момент е проучване на съществуващите СУБД, пригодни да се използуват за така охарактеризираната информационна система. Те трябва да бъдат анализирани по отношение на:
- начин на създаване и поддържане на базата от данни;
- време за достъп до информацията;
- средства, облекчаващи труда на крайния потребител за извеждане на справки, отчети и други приложения;
- изисквания към техническото осигуряване;
- възможност за работа в мрежова среда;
- възможност за връзка с други системи;
- изисквана динамична и външна памет.
След избора на някоя от съществуващите системи за управление на бази от данни трябва да се отрази разработеният концептуален модел на собствената информационна система в модела, поддържан от избраната СУБД, както и да се проектират потребителските извеждания с нейните средства. Това става съгласно указанията и ръководствата за потребителя на съответната програмна система. За целта е необходимо проектантът освен с изискванията на собствената информационна система да се запознае добре с: функциите на съответно избраната СУБД; характеристиката на устройствата с пряк достъп; приложните програми, които ще бъдат свързани със системата.
След приключването на информационното проектиране следва оценката му. При подбора на СУБД се оценяват параметрите: необходима външна памет и време за достъп до информацията. Практически при всички СУБД съществува взаимообратна зависимост между памет и време. При допускане повторение на данните се намалява броят на входно-изходните операции, а от там и необходимото време за достъп. Избягването повторението на данни увеличава времето за достъп, но намалява изисквания обем външна памет. В резултат на оценяването може да се наложи отново да се върнем на началните стъпки, за да постигнем по ефективна работа.
Тестването на информационните задачи става с контролен пример. Контролният пример се подготвя с реални данни. Те трябва да са с ограничен обем, но да обхващат всички разновидности и да осигуряват проверка на абсо-лютно всички вариантни решения на задачата. Контролният пример трябва да е ръчно проигран и да има получен изходен резултат. На етапа тестване се извършва въвеждане на входните данни от контролния пример. С така въведе-ните данни се изпълнява цялостният алгоритъм. Получените резултати се сравняват с резултатите от ръчно проиграния контролен пример. При разлика в изходните резултати се търси грешката. Внасят се корекции и отново се тества. Този процес продължава до достигане на стабилна вярна работа на системата.
Технологията за навигация и за обработка се осъществява със заложените в релационния модел операции в последователност, осигуряваща ефективна работа. Тази ефективност се постига при спазване на следните правила:
- изнасяне на операциите проекция, селекция и сечение в колкото е възможно по-ранни етапи на обработката;
- оставяне на операциите съединение, обединение и декартово произведение в последните етапи на обработката;
- осигуряване еднаква наредба на данните, участвуващи в операциите съединение, обединение, декартово произведение.
___________
ИЗ “РАБОТА С БАЗИ ОТ ДАННИ”
в примери на ACCESS 2003 – 2007
със SQL, VBA и ADO
© Румяна Цанкова
© Владимир Л. Станчев
Под редакцията на проф. д.т.н. Румяна Цанкова
Корица и оформление Владимир Л. Станчев
Рецензент доц. д-р инж. Светослав Димков Велев
МП Издателство на Технически университет – София
София, 2007
Подобни статии:
