Детализация представлений ЭИС

Классификация и основные свойства единиц информации

Существуют две основные единицы информации - атри­бут и составная единица информации.

Атрибут информационное отображение свойства объекта. Атрибут соответствует понятию перемен­ной в языках программирования и понятию реквизита в бух­галтерском учете. Атрибут характеризуется именем и значением.

Именем ат­рибута называется его условное обозначение в процессах об­работки данных.

Значением атрибута называется величина, характеризую­щая некоторое свойство объекта, явления, процесса в конк­ретных обстоятельствах.

Все допустимые значения атрибута образуют множество, называемое доменом этого атрибута.

Определение домена предполагает указание его имени и списка значений. Если число значений в домене невелико, то их список можно указать при объявлении данных в програм­ме. Зачастую невозможно перечислить все элементы домена, поэтому для домена указываются тип и длина значения (например, домен фамилий 20 символов). Наи­более употребительны текстовые (символьные), числовые, логические значения, а также значения дат и другие специаль­ные типы значений.

Если в домене необходимо перечислить обозначения объектов из некоторого класса, то разрабатывается классификатор, содер­жащий условные обозначения (коды) отдельных объектов и классов, к которым эти объекты отнесены.

Таблица 1.Свойства единиц информации

Рассмотрим простейшие системы классификации и коди­рования. Существуют следующие системы кодирования:

- порядковая;

- серийная;

- разрядная.

Порядковая система коди­рования или нумерация применяется, если классификация объектов вообще не требуется.

Серийная система кодирования применяется, если все множество объектов классифицируется по одно­му признаку. Коды объектов разделяются на несколько частей (серий) по количеству значений этого при­знака и в пределах каждой серии использовать последователь­ные номера.

Разрядную систему кодирования применяется, когда используется несколько классификационных призна­ков и их взаимная подчиненность соответствует выделению классов объектов, подклассов внутри каждого класса и т.д.

Пример. Порядковый код сту­дента - это просто его номер в списке всех студентов. Если различать студентов-дневников, вечерников и заочников с использованием серийной системы кодирования, то номера от 1 до 5999 будем использовать при кодировании дневников, номера от 6000 до 7999 - при кодировании вечерников, от 8000 до 9999 - при кодировании заочников. Если в этих же условиях применить разрядный код, то первый знак кода будет принимать три зна­чения (1 -дневное отделение, 2 - вечернее, 3 - заочное), а следу­ющие 4 знака отводятся для нумерации студентов каждого от­деления. В разрядном коде можно учесть больше признаков, например, первый знак - код отделения, второй - код факульте­та, третий - код курса, четвертый - код группы, пятый - порядковый номер студента в группе.

Множество атрибутов объединяется в одну СЕИ по следу­ющим принципам:

- соответствующие атрибуты описывают один и тот же факт или экономический процесс,

- значения атрибутов, входящих вСЕИ, возникают одно­временно, связаны логическими или арифметическими со­отношениями.

Простейшими характеристиками СЕИ являются имя, структура и значение.

Имя СЕИ - это ее условное обозначе­ние в процессах обработки информации.

Структурой СЕИ называется вхождение одних единиц информации в состав других единиц информации.

Аппарат СЕИ рассчитан на описание структуры экономи­ческих документов.

Существует много способов описания структуры СЕИ, в зависимости от конкрет­ных языков программирования и СУБД. Будем помещать этот список в круглые скобки, а имена атрибутов внутри скобок перечислять через запятую. Имя СЕИ может сопровождаться размерностью, т.е. указанием на ко­личество одинаковых по структуре значений этой СЕИ. Раз­мерность, если она не равна 1, указывается в скобках после имени СЕИ.

Рисунок 1.8 - Бланки документа «Приходный ордер»

Пример:

Прих(2).(Дата, Пост, Склад, Табл(3). (Ннм, Кво-док, Кво-пр, Цена. Сумма))

где Прих – имя;

(2),(3) – размерность;

Дата, Пост, Склад, Табл, Ннм, Кво-док, Кво-пр, Цена, Сумма – имена атрибутов и СЕИ.

Значением СЕИ называется набор значений непосредствен­но входящих в нее атрибутов и набор собраний непосредствен­но входящих в нее других СЕИ.

Основные операции над единицами информации:

Операции для имени: Переименование и объявление синонима

Переименованием единицы информации называется присво­ение ей нового имени.

Объявление синонима - это установле­ние второго, третьего и т.д. равноценного имени для единицы информации.

Операция над значением атрибута всего одна - это переко­дирование, т.е. замена существующего кода значения на но­вый для всех значений.

Операции над значением СЕИ:

Выборка - операция выделения подмножества значений СЕИ, которые удовлетворяют заранее поставленным услови­ям выборки.

Корректировка означает выполнение одной из операций:

- добавление нового значения СЕИ,

- исключение существующего значения СЕИ,

- замена некоторого значения СЕИ на новое значение.

Операции над структурой СЕИ:

Декомпозиция - операция преобразования исходной СЕИ в несколько СЕИ с различными структурами.

Декомпозиция приходного ордера может привести, например, к двум СЕИ:

Цены(Ннм,Цена);

Приход(Дата,Пост,Склад,Ннм,Кво-док,Кво-пр,Сумма).

Композиция - операция преобразования нескольких СЕИ с различными структурами в одну СЕИ. Декомпозиция и ком­позиция являются взаимообратными операциями, в частно­сти, композиция Цены и Приход дает Прих.

Нормализация - это операция перехода от СЕИ с произ­вольной структурой к СЕИ с двухуровневой структурой. Од­новременно происходит перекомпоновка значений СЕИ.

Нормализация приходного ордера приводит к следующе­му результату:

Рисунок 1.9 Нормализация СЕИ

Свертка - операция преобразования СЕИ с двухуровне­вой структурой в СЕИ с произвольной многоуровневой струк­турой. Свертка нормализованного приходного ордера может быть произведена в исходную структуру, а также в другие не­нормализованные документы, имеющие экономический смысл, например карточку складского учета (рис.1.10).

Карт
Склад	Ним	Цена
		5,00
Пост	Дата	Кво-док	Кво-п	Сумма
1 728	01.10.95 07.10.95			80,00 25,00

Рисунок 1.10 -Карточки складского учета

1.10 Экономические показатели и документы

Документом называют материальный носитель информации, содержащий оформленное в установленном порядке сообщение и имеющий юридическую силу.

При анализе экономических документов ставится задача разделения документа на элементарные осмысленные фрагмен­ты, называемые показателями.

Показа­тель является минимальной группой атрибутов, сохраняющей информативность (осмысленность) и поэтому достаточной для образования самостоятельного документа. Показатель удобно применять как обобщающую единицу измерения объема данных.

Показатель представляет собой полное описание количе­ственного параметра, характеризующего некоторый объект или процесс. Материальные процессы, как известно, имеют качественную и количественную характеристики. Соответственно и атрибу­ты делятся на два класса: «атрибуты-признаки» и «атрибуты-основания».

Атрибут-признак представляет собой информационное отображение качественного свойства некоторого объекта, предмета, процесса.

Атрибут-основание является отображением их количественного свойства.

В состав показателя должны входить один атрибут-основание и несколько атрибутов-признаков, однозначно характеризующих условия существования основания.

Для установления признаков и оснований в конкретных документах можно использовать следующие закономерности:

1) Если значение атрибута является исходным данным или результатом арифметической операции - это основание.

2) Если значение текстовое - это признак.

3) Если атрибут обозначает предмет - это признак.

4) Если атрибут в некотором показателе является признаком (основанием), - он будет играть эту роль и в других показателях.

5) Если показатели описывают сходные процессы - их призначные части совпадают.

6) Если основание показателя вычисляется по значениям других оснований, то набор признаков такого показателя есть объединение признаков, связанных с этими основаниями.

Минимальный набор атрибутов показателя должен содер­жать:

- атрибуты, отображающие идентификаторы объектов,

- атрибуты, отображающие признак времени,

- атрибут, отображающий некоторое количественное свойство объекта или взаимодействия.

Закономерности, установленные в математике для ариф­метических операций над переменными с индексами, трансформируются в правила арифметических действий над показателями.

Критерием качества создания базы данных может служить минимальная избыточность хранимой информации. Обычно минимальная избыточность выражается принципом: каждое сообщение хранится в БД один раз. Соблюдение этого принци­па сокращает объем памяти ЭВМ, требуемой для хране­ния базы данных, сокращает трудоемкость ввода данных в ЭВМ и упро­щает проблемы контроля достоверности вводимой ин­формации, упрощает алгоритмы корректировки данных, так как корректировка сообщения может быть проведена за одно обращение к базе данных.

Использование аппарата экономических показателей позволяет создать структуру БД с минимальной избыточностью. Для этого сначала расчленяют все сведения, циркулирующие в ЭИС,на показатели, а потом объединяют атрибуты родственных показателей по принципу: в один файл включается группа эко­номических показателей с одинаковым составом атрибутов-признаков.

Описание хранимой и обрабатываемой информации в ЭИС делается с разной степенью детализации. Используются три уровня представления (рис. 1.11):

1) Внешний уровень - описание информационных потреб­ностей конечного пользователя.

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

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

Внутренний уровень наиболее близок к физической памяти ЭВМ, внешний уровень наиболее близок к пользователям, а концептуальный уровень занимает промежуточное положение.

Пользователи

Рисунок1.11 Детализация представлений ЭИС.

1) Внешнее представление может пользоваться любым аппа­ратом понятий. Единственное требование состоит в возмож­ности преобразования его в концептуальное представление. Внешнее представление оказывается достаточным для при­менения ряда прикладных программ, которые можно охарак­теризовать как генераторы отчетов. Генерация отчетов пред­полагает преобразование потока входной информации в выходной поток.

2) Концептуальное представление описывает полное инфор­мационное содержание базы данных в более абстрактной фор­ме по сравнению со способом физического хранения данных. Цель концептуального уровня - создать такое формальное представление о базе данных, чтобы любое внешнее представ­ление являлось его подмножеством.

Концептуальный уровень описания оказывается достаточ­ным для использования программной поддержки в виде сис­тем управления базами данных. Концептуальное описание при этом необходимо адаптировать к требованиям конкретной СУБД, значительно упрощаются вопросы разработки программного обеспечения системы, сокращаются сроки разработки ЭИС.

К концептуальному представлению предъявляется требо­вание устойчивости. Это означает, что ряд изменений в пред­метной области не должен приводить к обязательной коррек­тировке концептуального представления.

При обработке данных правила описания данных содержатся в моделях данных, а описание информации для кон­кретной ЭИС называется представлением, схемой или струк­турой. Принципиальными различиями обладают три модели дан­ных - реляционная, сетевая и иерархическая, у которых раз­ные множества допустимых информационных конструкций.

3) Внутреннее описание данных определяет организацию дан­ных в памяти ЭВМ и методы доступа к данным. Основные методы организации даннных - последовательный, цепной или списковый и древовидный. Это наиболее детальное описание процессов обработки данных в ЭИС. Если ЭИС разработана с применением СУБД, то требуемые пара­метры внутреннего описания довольно немногочисленны.

Если структура хранимой базы данных меняется, то долж­ны обеспечиваться все требования концептуального описания системы, существовавшие до начала изменений.

Наличие нескольких уровней детализации позво­ляет расчленить 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.

1.12. Жизненный цикл ЭИС

В жизненном цикле ЭИС можно выделить не­сколько этапов, относящихся к ее разработке и эксп­луатации.

Разработкой (проектированием) ЭИС на­зывается процесс составления описания еще не существующей системы на разных языках и с различной степенью детализа­ции, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений.

Этапами проектирования являются:

- обоснование создания ЭИС;

- разработка технического задания;

- техническое проектирование;

- рабо­чее проектирование;

- ввод ЭИС в действие.

Более детальное описание работ на стадии проектирова­ния включает в себя следующие действия.

1) Обследование предметной области. Результатом обследования является техническое задание (ТЗ).

2) Определение объектов иих атрибутов.

3) Установление всех структурных связей между объекта­ми и процессами. Разработка структуры базы данных, проверка ее коррек­тности и полноты.

4) Определение технологии работы ЭИС, т.е. определение порядка сбора, контроля и хранения данных.

5) Выбор ЭВМ и СУБД. Оценка требу­емых объемов памяти и трудоемкости разработки программ.

6) Проверка корректности проекта и определение сроков его реализации.

Итогом перечисленных выше действий становится техни­ческий проект (ТП) ЭИС.

Рисунок1.12 Этапы жизненного цикла ЭИС

На стадии рабочего проектирования (РП) необходимо:

- создать описания всех компонентов базы данных;

- разработать экранные формы и системы меню для всех групп пользователей,

- разработать программы для всех приложений,

- заполнить ЭИС отладочными данными и оттестировать ее,

- составить инструкции по работе с ЭИС и обучить пользо­вателей.

Ввод в эксплуатацию:

- актуализация БД,

- опытная эксплуатация,

- авторский надзор.

Стадию эксплуатации можно охарактеризовать как пери­од стабильного функционирования ЭИС, не требующий из­менения ранее принятых проектных решений. Процесс эксплуа­тации обычно через некоторые периоды времени прерывает­ся стадиями модификации системы.

Под стадией модификации будем понимать процесс кор­ректировки проектных решений по отдельным компонентам ЭИС. Стадия эксплуатации начинается с заполнения ЭИС реаль­ными данными. На стадии эксплуатации ЭИС требуется обеспечить реор­ганизацию БД, рестарт и восстановление, копирование БД, контроль непротиворечивости БД.

Этапы эксплуатации поочередно ме­няются с этапом модификации ЭИС до тех пор, пока не наступит момент мораль­ного старения ЭИС и будет принято решение о ее ликвидации и разработке принципиально новой системы. Важность модернизации ЭИС можно пояснить такими данными: стоимостные затраты на модернизацию ЭИС достигают примерно трети объема эк­сплуатационных расходов, т.к. за год в ЭИС обычно меняется 10-40% первичных документов и 20-50% выходных документов.

При утилизации ЭИС: используется старый проект в новом; используется содержимое БД; продажа компонентов ЭИС.