Как проводить системный анализ предметной области

11. Анализ предметной области: цели и задачи. Модели предметной области. Формальные определения. Классификация моделей. Методоло

11. Анализ предметной области: цели и задачи. Модели предметной области. Формальные определения. Классификация моделей. Методология IDEF0, синтаксис IDEF0-моделей.

Деятельность, направленная на выявление реальных потребностей заказчика, а также на выяснения смысла высказанных требований, называется анализом предметной области (бизнес-моделированием, если речь идет о потребностях коммерческой организации). Анализ предметной области – это первый шаг этапа системного анализа, с которого начинается разработка программной системы. Разработчики должны научиться

1. · понимать язык, на котором говорят заказчики;
2. · выявить цели их деятельности;
3. · определить набор решаемых ими задач;
4. · определить набор сущностей, с которыми приходится иметь дело при решении этих задач.

Анализом предметной области занимаются системные аналитики или бизнес-аналитики. Они передают полученные ими знания другим членам проектной команды, сформулировав их на более понятном разработчикам языке. Для передачи этих знаний обычно служит некоторый набор моделей, в виде графических схем и текстовых документов.

Определения=
Система – совокупность взаимодействующих компонентов и взаимосвязей между ними.
Модель M некоторой системы S – информационный объект, который может быть использован для получения ответов на некоторый круг вопросов относительно S.

Цель моделирования: получение ответов на эту совокупность вопросов.
Цель моделирования формулируется на самом раннем этапе разработки модели.
Объектом моделирования является сама система. При этом необходимо точно определить границы системы, чтобы избежать включения в модель посторонних объектов.
Результатом моделирования является набор взаимоувязанных описаний, начиная с описания самого верхнего уровня системы и кончая подробным описанием деталей или операций.

Формальные модели, используемые на этапе анализа предметной области можно разделить на две группы:

1. · модели, зависящие от подхода к разработке (структурного или объектно-ориентированного);
2. · модели, не зависящие от подхода к разработке.

В рамках проекта ICAM планировалась разработка семейства методологий моделирования различных аспектов функционирования систем:

1. IDEF0 – методология создания функциональной модели системы (основана на методе SADT Росса);
2. IDEF1 – методология создания информационной модели системы (основана на реляционной теории Кодда и использовании ER-диаграмм Чена);
3. IDEF2 – методология создания динамической модели системы;
4. IDEF3 – методология создания модели потоков работ (обычно используется вместе с диаграммами потоков данных DFD Data flow diagram)

Основной формой представления IDEF0-модели является диаграмма. Каждая IDEF0-диаграмма содержит блоки (работы) и дуги (стрелки). Блоки изображают функции моделируемой системы. Дуги связывают блоки вместе и отображают взаимодействия и взаимосвязи между ними.
Функциональные блоки на диаграмме изображаются прямоугольниками, а дуги – стрелками.

Каждая сторона функционального блока должна иметь стандартное отношение блок/стрелки:

1. · входные стрелки должны связываться с левой стороной блока;
2. · управляющие стрелки должны связываться с верхней стороной блока;
3. · выходные стрелки должны связываться с правой стороной блока;
4. · стрелки механизма (кроме стрелок вызова) должны указывать вверх и подключаться к нижней стороне блока;
5. · стрелки вызова механизма должны указывать вниз, подключаться к нижней стороне блока, и помечаться ссылкой на вызываемый блок

В метках стрелок использоваться следующие термины:

Сегменты стрелок, за исключением стрелок вызова, должны помечаться существительным или оборотом существительного. Чтобы связать стрелку с меткой, следует использовать «тильду» (

Функции моделируемой системы могут быть разбиты на составные части и представлены в виде более подробных диаграмм (принцип декомпозиции).
Диаграмма верхнего уровня называется контекстной и обеспечивает наиболее общее описание объекта моделирования.
За этой диаграммой следует серия дочерних диаграмм, дающих детальное представление об объекте.

Состав

IDEF0-модели состоят из трех типов документов:

1. · графических диаграмм(главный компонент IDEF0-модели, содержащий блоки, стрелки, соединения блоков и стрелок и ассоциированные с ними отношения)
2. · текста(используется для объяснений и уточнений характеристик, потоков, внутриблочных соединений и т.д.)
3. · глоссария (предназначен для определения аббревиатур, ключевых слов и фраз, используемых в качестве имен и меток на диаграммах)

Эти документы имеют перекрестные ссылки друг на друга. В методологии IDEF0 существует 6 типов отношений между блоками в пределах одной диаграммы:

1. · доминирование;
2. · управление;
3. · выход — вход;
4. · обратная связь по управлению;
5. · обратная связь по входу;
6. · выход – механизм

источник

Как отмечалось ранее, базы данных сами по себе представляют относительную ценность. Базы данных — это всегда важнейшая, но только одна из составляющих некоторой информационной системы (ИС). И надо отметить, что любая информационная система, предназначенная, например, для оперативного управления предприятием или архивного хранения и поиска документов — это не только программы, данные и коммуникации, но и люди (заказчики, пользователи, аналитики, разработчики), организационные структуры, а также цели, стимулы работы предприятия или отдельных людей. И все эти компоненты должны быть понятным как проектировщику, так и пользователю, а кроме того, непротиворечивым образом соединены в одну систему.

Главная идея процесса такого согласования состоит в том, что его надо начинать с анализа самых главных характеристик предметной области, рассматривая самые главные содержательные аспекты. И проводить его не «мысленно» и не «на словах», а на явно изложенных описаниях (моделях) объектов предметной области, позволяющих видеть все существенные взаимосвязи. Однако следует отметить, что попытки использования привычных нотаций формальных моделей (структурных, объектных или каких-либо других) на этом этапе приводят к более низкому (более детальному, и в то же время ограниченному) уровню представления предметной области, чем это необходимо для общего понимания.

В общем случае существуют два подхода к определению состава и структуры предметной области.

Функциональный подход предполагает, что проектирование начинается с анализа задач и, соответственно, функций, обеспечивающих реализацию информационных потребностей.

При объектном (предметном) подходе информационные потребности пользователей (задачи) жестко не фиксируются, а основное внимание сосредоточивается на выделении существенных объектов — предметов и связей, информация о которых может быть использована в прикладных задачах пользователя.

Условность такого деления достаточно очевидна, поэтому на практике используются компромиссные варианты, предполагающие по мере развития системы расширение как состава объектов, так и спектра прикладных задач.

В [29] была предложена простая, но концептуально мощная схема, показывающая различные уровни представления архитектуры ИС, различные виды ее «обеспечения», а также их основные взаимосвязи. На рис. 5.2 показана таблица, представленная в [7], аналогичная схеме Захмана. Три столбца обозначают три раздела обеспечения системы: информационный (ДАННЫЕ), функциональный (ФУНКЦИИ) и коммуникационный (СЕТЬ).

Строки таблицы обозначают шесть уровней представления системы: реальная среда приложений, концептуальная модель, логическая модель, физическая модель, детальная реализация процедур, представления пользователя.

Полезность такой схемы состоит в том, что она помогает рассматривать задачи проекта в полном объеме, упорядочивать состав и структуру требований к системе, определять и фиксировать причинно-следственные связи.

Позднее появилось развитие такой «плоской» модели. В [28] рассматривалась схема, представленная на рис. 5.3, включающая три новых столбца, в которых отражаются еще три раздела: побудительные причины действий системы, события и графики выполнения действий, а также «действующие лица» — люди и организационные структуры.

В результате появилось шесть разделов, которые содержат «ответы на вопросы: почему выполняются действия, когда выполняются

и кто их выполняет, а также что делает система, как делает и где. При этом уровни представления (строки таблицы) остались те же.

Такое расширение позволило рассматривать потребности в контексте информационных технологий, соединять предметы и действия с человеческим фактором и операционной динамикой процессов.

Цель системного анализа предметной области как этапа проектирования — выделить предметную область как систему объектов и их взаимосвязей, определив при этом функционально-информационные требования к их последующему представлению в виде системы взаимосвязанных данных.

Главным результатом этапа системного анализа является определение парадигмы информационной (инфологической) модели:требования к средствам представления системы определяются на основании анализа уровня структурированности информации и характера восприятия ее семантики пользователем (точная или приблизительная, четкая или неопределенная).

Например, выбор атрибутивной формы представления объектов предметной области приведет, соответственно, к выбору парадигмы фактографических баз данных, а вербальной — к необходимости выбора документальных БД.

В дальнейшем изложении процесс и средства проектирования мы будем рассматривать только для фактографических баз данных, использующих реляционную модель.

Дата добавления: 2015-04-15 ; просмотров: 2680 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

С точки зрения проектирования БД в рамках системного анализа, необходимо осуществить первый этап, то есть провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Желательно, чтобы данное описание позволяло корректно определить все взаимосвязи между объектами предметной области.

В общем случае существуют два подхода к выбору состава и структуры предметной области:

• Функциональный подход — он реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД. В этом случае мы можем четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.
• Предметный подход — когда информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Они могут быть многоаспектными и весьма динамичными. Мы не можем точно выделить минимальный набор объектов предметной области, которые необходимо описывать. В описание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи, которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее. БД, конструируемая при этом, называется предметной, то есть она может быть использована при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач. Конструирование предметной БД в некотором смысле кажется гораздо более заманчивым, однако трудность всеобщего охвата предметной области с невозможностью конкретизации потребностей пользователей может привести к избыточно сложной схеме БД, которая для конкретных задач будет неэффективной.

Чаще всего па практике рекомендуется использовать некоторый компромиссный вариант, который, с одной стороны, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребности пользователей, а с другой стороны, учитывает возможность наращивания новых приложений.

Системный анализ должен заканчиваться подробным описанием информации об объектах предметной области, которая требуется для решения конкретных задач и которая должна храниться в БД, формулировкой конкретных задач, которые будут решаться с использованием данной БД с кратким описанием алгоритмов их решения, описанием выходных документов, которые должны генерироваться в системе, описанием входных документов, которые служат основанием для заполнения данными БД.

Пример описания предметной области

Пусть требуется разработать информационную систему для автоматизации учета получения и выдачи книг в библиотеке. Система должна предусматривать режимы ведения системного каталога, отражающего перечень областей знаний, по которым имеются книги в библиотеке. Внутри библиотеки области знаний в систематическом каталоге могут иметь уникальный внутренний номер и полное наименование. Каждая книга может содержать сведения из нескольких областей знаний. Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждая книга, хранящаяся в библиотеке, характеризуется следующими параметрами:

• уникальный шифр;
• название;
• фамилии авторов (могут отсутствовать);
• место издания (город);
• издательство;
• год издания;
• количество страниц;
• стоимость книги;
• количество экземпляров книги в библиотеке.

Книги могут иметь одинаковые названия, но они различаются по своему уникальному шифру (ISBN).

В библиотеке ведется картотека читателей.

На каждого читателя в картотеку заносятся следующие сведения:

• фамилия, имя, отчество;
• домашний адрес;
• телефон (будем считать, что у нас два телефона — рабочий и домашний);
• дата рождения.

Каждому читателю присваивается уникальный номер читательского билета. Каждый читатель может одновременно держать на руках не более 5 книг. Читатель не должен одновременно держать более одного экземпляра книги одного названия.

Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждый экземпляр имеет следующие характеристики:

• уникальный инвентарный номер;
• шифр книги, который совпадает с уникальным шифром из описания книг;
• место размещения в библиотеке.

В случае выдачи экземпляра книги читателю в библиотеке хранится специальный вкладыш, в котором должны быть записаны следующие сведения:

• номер билета читателя, который взял книгу;
• дата выдачи книги;
• дата возврата.

Предусмотреть следующие ограничения на информацию в системе:

1. Книга может не иметь ни одного автора.
2. В библиотеке должны быть записаны читатели не моложе 17 лет.
3. В библиотеке присутствуют книги, изданные начиная с 1960 по текущий год.
4. Каждый читатель может держать на руках не более 5 книг.
5. Каждый читатель при регистрации в библиотеке должен дать телефон для связи: он может быть рабочим или домашним.
6. Каждая область знаний может содержать ссылки на множество книг, но каждая книга может относиться к различным областям знаний.

С данной информационной системой должны работать следующие группы пользователей:

• библиотекари;
• читатели;
• администрация библиотеки,

При работе с системой библиотекарь должен иметь возможность решать следующие задачи:

1. Принимать новые книги и регистрировать их в библиотеке.
2. Относить книги к одной или к нескольким областям знаний.
3. Проводить каталогизацию книг, то есть назначение новых инвентарных номеров вновь принятым книгам, и, помещая их на полки библиотеки, запоминать место размещения каждого экземпляра.
4. Проводить дополнительную каталогизацию, если поступило несколько экземпляров книги, которая уже есть в библиотеке, при этом информация о книге в предметный каталог не вносится, а каждому новому экземпляру присваивается новый инвентарный номер и для него определяется место на полке библиотеки.
5. Проводить списание старых и не пользующихся спросом книг. Списывать можно только книги, ни один экземпляр которых не находится у читателей. Списание проводится по специальному акту списания, который утверждается администрацией библиотеки.
6. Вести учет выданных книг читателям, при этом предполагается два режима работы: выдача книг читателю и прием от него возвращаемых им книг обратно в библиотеку. При выдаче книг фиксируется, когда и какой экземпляр книги был выдан данному читателю и к какому сроку читатель должен вернуть этот экземпляр книги. При выдаче книг наличие свободного экземпляра и его конкретный номер могут определяться по заданному уникальному шифру книги или инвентарный номер может быть известен заранее. Не требуется вести «историю» чтения книг, то есть требуется отражать только текущее состояние библиотеки. При приеме книги, возвращаемой читателем, проверяется соответствие возвращаемого инвентарного номера книги выданному инвентарному номеру, и она ставится на свое старое место на полку библиотеки.
7. Проводить списание утерянных читателем книг по специальному акту списания или замены, подписанному администрацией библиотеки.
8. Проводить закрытие абонемента читателя, то есть уничтожение данных о нем, если читатель хочет выписаться из библиотеки и не является ее должником, то есть за ним не числится ни одной библиотечной книги.

Читатель должен иметь возможность решать следующие задачи:

1. Просматривать системный каталог, то есть перечень всех областей знаний, книги по которым есть в библиотеке.
2. По выбранной области знаний получить полный перечень книг, которые числятся в библиотеке.
3. Для выбранной книги получить инвентарный номер свободного экземпляра книги или сообщение о том, что свободных экземпляров книги нет. В случае отсутствия свободных экземпляров книги читатель должен иметь возможность узнать дату ближайшего предполагаемого возврата экземпляра данной книги. Читатель не может узнать данные о том, у кого в настоящий момент экземпляры данной книги находятся на руках (в целях обеспечения личной безопасности держателей требуемой книги).
4. Для выбранного автора получить список книг, которые числятся в библиотеке.

Администрация библиотеки должна иметь возможность получать сведения о должниках—читателях библиотеки, которые не вернули вовремя взятые книги; сведения о книгах, которые не являются популярными, т. е. ни один экземпляр

которых не находится на руках у читателей; сведения о стоимости конкретной книги, для того чтобы установить возможность возмещения стоимости утерянной книги или возможность замены ее другой книгой; сведения о наиболее популярных книгах, то есть таких, все экземпляры которых находятся на руках у читателей.

Этот совсем небольшой пример показывает, что перед началом разработки необходимо иметь точное представление о том, что же должно выполняться в нашей системе, какие пользователи в ней будут работать, какие задачи будет решать каждый пользователь. И это правильно, ведь когда мы строим здание, мы тоже заранее предполагаем; для каких целей оно предназначено, в каком климате оно будет стоять, на какой почве, и в зависимости от этого проектировщики могут предложить нам тот или иной проект. Но, к сожалению, очень часто по отношению к базам данных считается, что все можно определить потом, когда проект системы уже создан. Отсутствие четких целей создания БД может свести на нет все усилия разработчиков, и проект БД получится «плохим», неудобным, не соответствующим ни реально моделируемому объекту, ни задачам, которые должны решаться с использованием данной БД.

Отложим на время рассмотрение этапа инфологического моделирования предметной области — этому серьезному вопросу будет посвящена следующая, седьмая глава, а мы пойдем классическим путем и рассмотрим сначала этап даталоги-ческого проектирования. Напомним, что этап даталогического проектирования происходит уже после выбора конкретной модели данных. И мы рассматриваем даталогическое проектирование для реляционной модели данных.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

С точки зрения проектирования БД в рамках СА, необходимо провести подробное словесное описание объектов ПрО и реальных связей, которые присутствуют между ними..

В общем случае существуют два подхода к выбору состава и структуры предметной области:

· Функциональный подход — он реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц и задачи, которые они будут решать с помощью БД. В этом случае можно четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.

· Предметный подход — информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. В описание ПрО включаются наиболее существенные объекты и взаимосвязи. Конструируемая БД м.б. использована при решении заранее не определенных задач. Это кажется очень заманчивым, однако приведет к избыточно сложной схеме БД, которая для конкретных задач будет неэффективной.

На практике рекомендуется использовать некоторый компромиссный вариант, который, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребности пользователей, НО учитывает возможность наращивания новых приложений.

СА должен заканчиваться подробным описанием объектов предметной области которые должны храниться в БД, формулировкой конкретных задач, решаемых в БД с кратким описанием алгоритмов их решения, требований со стороны пользователя, описанием выходных документов, которые должны генерироваться в системе, описанием входных документов, которые служат основанием для заполнения данными БД.

Пример описания предметной области объекта автоматизации(ОА)

Постановка задачи: Необходимо разработать ИС для автоматизации учета получения и выдачи книг в библиотеке.

Строим организационно-функциональную модель ОА («дерево из орг-звеньев с должностями»

Словесно описываем бизнес-процессы протекающие в ОА (дать их перечень после описания)

Описываем информационную модель (основа будущей БД)

На основании анализа предметной области выделены следующие объекты.

Системный каталог. В нем содержится перечень областей знаний, по которым имеются книги в библиотеке. Области знаний в систематическом каталоге могут иметь уникальный внутренний номер и полное наименование.

Книги. Каждая книга может содержать сведения из нескольких областей знаний. Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждая книга, хранящаяся в библиотеке, характеризуется следующими параметрами:

—

уникальный шифр;

— фамилии авторов (могут отсутствовать);

— место издания (город); издательство;

— количество экземпляров книги в библиотеке.

В библиотеке ведется картотека читателей. На каждого читателя в картотеку заносятся следующие сведения:

— телефон (будем считать, что у нас два телефона — рабочий и домашний);

Экземпляры. Каждая книга в библиотеке может присутствовать в нескольких экземплярах. Каждый экземпляр имеет следующие характеристики:

— уникальный инвентарный номер;

— шифр книги, который совпадает с уникальным шифром из описания книг;

— место размещения в библиотеке.

Вкладыш. В случае выдачи экземпляра книги читателю в библиотеке хранится специальный вкладыш, в котором должны быть записаны следующие сведения:

— номер билета читателя, который взял книгу;

При работе библиотеки выполняются следующие правила (ограничения):

1. Книга может не иметь ни одного автора.

2. В библиотеке присутствуют книги, изданные начиная с 1990 по текущий год.

3. Каждому читателю присваивается уникальный номер читательского билета.

4. В библиотеке должны быть записаны читатели не моложе 17 лет.

5. Каждый читатель может держать на руках не более 5 книг.

6. Читатель не должен одновременно держать более одного экземпляра книги одного названия

7. Каждый читатель при регистрации в библиотеке должен дать телефон для связи

8. Каждая область знаний может содержать ссылки на множество книг, каждая книга может относиться к различным областям знаний.

Предполагается, что с разрабатываемой информационной системой должны работать следующие группы пользователей:

— библиотекари;

— администрация библиотеки.

При работе с БД библиотекарь должен иметь возможность решать след. задачи:

1. Принимать новые книги и регистрировать их в библиотеке.

2. Проводить каталогизацию книг, то есть назначение новых инвентарных номеров вновь принятым книгам, и, помешан их на полки библиотеки, запоминать место размещения каждого экземпляра.

3. Проводить списание старых и не пользующихся спросом книг. Списание проводится по специальному акту списания, который утверждается администрацией библиотеки.

4. Вести учет выданных книг читателям, при этом предполагается два режима работы: выдача книг читателю и прием от него возвращаемых им книг обратно в библиотеку.

5. Проводить списание утерянных читателем книг по специальному акту списания или замены, подписанному администрацией библиотеки.

6. Проводить закрытие абонемента читателя.

Читатель должен иметь возможность решать следующие задачи:

1. Просматривать системный каталог, то есть перечень всех областей знаний, книги по которым есть в библиотеке.

2. По выбранной области знаний получить полный перечень книг, которые числятся в библиотеке.

3. Для выбранной книги получить инвентарный номер свободного экземпляра книги или сообщение о том, что свободных экземпляров книги нет. В случае отсутствия свободных экземпляров книги читатель должен иметь возможность узнать дату ближайшего предполагаемого возврата экземпляра данной книги. Читатель не может узнать данные о том, у кого в настоящий момент экземпляры данной книги находятся па руках (в целях обеспечения личной безопасности держателей требуемой книги).

4. Для выбранного автора получить список книг, которые числятся в библиотеке.

Администрация библиотеки должна иметь возможность:

1 получать сведения о должниках — читателях библиотеки, которые не вернули вовремя взятые книги; сведения о книгах, которые не являются популярными; сведения о стоимости конкретной книги; сведения о наиболее популярных книгах.

Этот совсем небольшой пример показывает, что перед началом разработки необходимо иметь точное представление о том, что же должно выполняться в системе (какова ее будущая функциональность), какие группы пользователей в ней будут работать, какие задачи будет решать каждый пользователь (требования пользователей к БД).

Дата добавления: 2018-04-15 ; просмотров: 759 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

источник

В работе любой организации со временем появляется необходимость в автоматизации некоторых процессов. С нарастанием производства растет количество бизнес-процессов и информации, которую необходимо контролировать. И для извлечения большей выгоды и более слаженной их работы необходима автоматизация всего предприятия.

Комплексная автоматизация бизнес-процессов предприятия часто выглядит следующим образом:

Автоматизация управленческого учета.

Автоматизация расчета кадрового учета, заработной платы, бухгалтерского учета.

Автоматизация естественного планирования ресурсов (трудовых, материальных).

Автоматизация бюджетирования и финансового планирования.

Автоматизация всего предприятия в комплексе.

Одним из способов всесторонней автоматизации предприятия, является создание и поддержка единой базы данных.

База данных — совокупность данных, организованных в соответствии с концептуальной структурой, описывающей характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причем такое собрание данных, которое поддерживает одну или более областей применения. Для создания, ведения и использования базы данных многочисленными пользователями существует комплекс программных и языковых средств, называемый СУБД («Система управления базами данных»). Выделяют следующие основные функции СУБД:

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (DDL (Data Definition Language) — язык определения данных, DML (Data Manipulation Language) — язык манипулирования данными).

Цель данной курсовой работы: реализовать базу данных для учета работников угледобывающего предприятия.

Задачами, которые следует решить для раскрытия выбранной темы, являются:

сбор документов для описания предметной области;

отбор документов — источников для создания базы данных (этап системного анализа предметной области);

выявление сущностей инфологической модели и моделирование связей между ними (этап инфологического моделирования);

построение набора таблиц базы данных и нормализация базы данных (этап даталогического проектирования);

описание внешних моделей в терминах выбранной СУБД;

реализация базы данных и организация запросов в выбранной СУБД (этап реализации базы данных).

Решение перечисленных задач позволит достигнуть цели, поставленной в курсовой работе.

Вопросно-ответные отношения, получая интерпретацию во внешнем мире, позволяют выделить для информационной системы определенный его фрагмент, который будет воплощен в автоматизированной информационной системе. Информация о внешнем мире представляется в информационной системе в форме данных. Это ограничивает возможности смысловой интерпретации информации и конкретизирует семантику ее представления в информационной системе. Совокупность этих выделенных для информационной системы данных, связей между ними и операций над ними образует информационную и функциональную модели предметной области, описывающие ее состояние с определенной точностью.

Важно понимать, что информационная и функциональная модели предметной области создаются на этапе анализа требований к базе данных и не содержат предположений о технологии реализации базы данных. Они строятся независимо от выбираемой модели данных (сетевой, иерархической, реляционной, объектно-ориентированной, многомерной и т.д.), поддерживаемой СУБД, модели вычислений, программно-аппаратной платформы для базы данных. Информационная и функциональная модели предметной области являются входными данными для процесса проектирования базы данных.

Понятие предметной области базы данных является одним из базовых понятий информатики и не имеет точного определения. Его использование в контексте информационной системы предполагает существование устойчивой во времени соотнесенности между именами, понятиями и определенными реалиями внешнего мира, не зависящей от самой информационной системы и ее круга пользователей.

Для описания предметной области существует три подхода к выбору состава и структуры предметной области: функциональный, предметный и компромиссный.

Функциональный подход реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей. В этом случае можно четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.

Предметный подход используется, когда информационные потребности будущих пользователей базы данных жестко не фиксируются. Невозможно точно выделить минимальный набор объектов предметной области, которые необходимо описывать. В описание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи, которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее. Конструируемая при этом база данных, называется предметной, т.е. она может быть использована при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач.

На практике рекомендуется использовать компромиссный вариант, т.к. он, с одной стороны, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребности пользователей, а с другой, учитывает возможность наращивания новых приложений.

База данных учета работников угольного предприятия должна содержать следующую информацию:

базовую информацию о каждом работнике предприятия (анкетные данные);

данные о подразделениях предприятия;

данные об участках (отделах, службах);

данные о карьерных движениях работников.

Исходя из проведенного анализа предметной области, были определены источники данных для создания базы данных. На угледобывающем предприятии данная информация содержится в картотеках, архивах, журналах дежурств, а так же организационно-распорядительных и справочных документах предприятия.

источник

на курсовой проект «Разработка базы данных»

по дисциплине «Информационные системы»

Студентки Паначиной Я.В (3-46)

Тема «Разработка БД для Интернет-магазина»

Исходные данные: основными процессами ПО являются: заполнение и предоставление клиентам информации о каталоге товаров, оформление заказов, обеспечение выполнения заказа.

Дата сдачи проекта 28.05.12.

Состав проекта

1.3 Программное обеспечение на сменном носителе с контрольным примером

2. Этапы курсового проектирования БД.

2.1 Системный анализ предметной области.

2.2 Концептуальное проектирование базы данных

2.3 Логическое проектирование базы.

2.4 Физическое проектирование.

2.5 Разработка программного обеспечения и технологии ведения БД.

2.6 Оформление проектных документов.

2.7 Подготовка презентации к защите проекта.

Руководитель проекта (Б.А. Баллод)

В данной работе отображен процесс проектирования Базы Данных, направленный на автоматизацию деятельности Интернет-магазина, определяется круг функций, исполняемых Базой Данных, и прописываются её возможности. Также объясняется значение созданных в ней команд, как на общем, так и на детальном уровне. Приводятся наглядные изображения структуры и интерфейса базы, демонстрируются формы, отчёты, таблицы.

Ключевые слова: MS Access, СУБД, автоматизация деятельности, Интернет-магазин.

1. Системный анализ предметной области…………………………………………6

2. Концептуальное проектирование базы данных………………………………….9

3. Логическое проектирование базы……………………………………………….12

4. Описание контрольного примера………………………………………………..13

Цель данной работы является рассмотрение деятельности Интернет-магазина. Мне необходимо сформулировать функции для автоматизации данной системы, для ее дальнейшеговнедрения в данную организацию. База данных составленная в MS Access поможет мне при решении этой задачи.

Системный анализ предметной области.

Описание предметной области и функции решаемых задач.

В качестве предметной области данной работы будет рассмотрен Интернет-магазин, а именно процесс оформления и выполнения заказов клиента. Предметной областью автоматизации являются должностные функции сотрудников по приему и обработке заказов. Сотрудники оформляют бланки заказов, обеспечивают выполнение заказа от оформления покупки до ее доставки, для клиентов. Для описания предметной области считаю нужным рассмотреть организационную структуру магазина (рис. 1).

Рис. 1 Организационная структура магазина

На данном рисунке показаны все сотрудники Интернет-магазина, что упрощает выделение и описание выбранного мной процесса. Для того чтобы выявить сущности ПО мне необходимо знать схему прохождения заказов.

Рис. 2 Схема прохождения заказов

Входную информацию делят на условно-постоянную, сохраняющую свои значения на длительный период времени, и, на постоянно меняющуюся оперативно-учётную. В результате исследования предметной области определены входные данные, необходимые для решения комплекса задач:

каталог товаров, заказы, покупатели, поставщики, сотрудники, поставщики, справочник доставок, точек выдачи. Поэтому при разработке базы данных, необходимо создать таблицы для ввода этой информации.

Таблица 1 Заказы.

Таблица 2 Каталог товаров.

Таблица 3 Покупатели.

Таблица 4 Поставщики.

Таблица 5 Сотрудники.

Таблица 6 Точка выдачи.

Таблица 7 Список доставок.

Выходная информация представляется в виде отчётов и форм.

Выходную информацию представим в виде отчётных форм:

Код поставщика ФИО поставщика Наименование фирмы Телефон Адрес фирмы Код товара

id-товара Наименование товара Категория товара Описание товара Возврат разрешен Вес товара (кг)

При необходимости данные отчеты можно конвертировать в MS Word.

Разрабатываемая информационная система предназначена для структурированного хранения данных и вывода информации о клиентах, заказах, поставщиках, точках выдачи, товарах, доставках, сотрудниках.

Система будет выполнять функции:

· Добавление информации о новом заказе

· Просмотр выполненных заказов

· Просмотр каталога товаров

· Добавление информации о новом товаре, поставщике, заказе, покупателе…

· Расчет итоговой суммы поставки

Дата добавления: 2016-11-12 ; просмотров: 1610 | Нарушение авторских прав

источник

Основы системного анализа Системный анализ применяется в любой предметной области, включая в себя как частные, так и общие методы и процедуры исследования

Основы системного анализа

Системный анализ применяется в любой предметной области, включая в себя как частные, так и общие методы и процедуры исследования.

Эта наука, как и любая другая, ставит своей целью исследование новых связей и отношений объектов и явлений. Но, тем не менее, основной проблемой нашей науки является исследование связей и отношений таким образом, чтобы изучаемые объекты стали бы более управляемыми, изучаемыми, а «вскрытый» в результате исследования механизм взаимодействия этих объектов — более применимым к другим объектам и явлениям. Задачи и принципы системного подхода не зависят от природы объектов и явлений.

При изложении основ анализа, синтеза и моделирования систем возможны два основных подхода: формальный и понятийно-содержательный. Формальный подход использует формальный математический аппарат различного уровня строгости и общности (от простых соотношений до операторов, функторов, категорий, алгебр). Понятийно-содержательный подход — концентрируется на основных понятиях, идеях, подходе, концепциях, возможностях, на основных методологических принципах, использует «полуформальное» введение в суть рассматриваемых идей и понятий.

Предметная область — раздел науки, изучающий предметные аспекты системных процессов и системные аспекты предметных процессов и явлений. Это определение можно считать системным определением предметной области.

Системный анализ — совокупность понятий, методов, процедур и технологий для изучения, описания, реализации явлений и процессов различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это совокупность общих законов, методов, приемов исследования таких систем.

Системный анализ — методология исследования сложных, часто не вполне определенных проблем теории и практики.

Строго говоря, различают три ветви науки, изучающей системы:

системологию (теорию систем) которая изучает теоретические аспекты и использует теоретические методы (теория информации, теория вероятностей, теория игр и др.); системный анализ (методологию, теорию и практику исследования систем), который исследует методологические, а часто и практические аспекты и использует практические методы (математическая статистика, исследование операций, программирование и др.); системотехнику, системотехнологику (практику и технологию проектирования и исследования систем).

Системный анализ тесно связан с синергетикой. Синергетика — междисциплинарная наука, исследующая общие идеи, методы и закономерности организации (изменения структуры, ее пространственно-временного усложнения) различных объектов и процессов, инварианты (неизменные сущности) этих процессов. «Синергический» в переводе означает «совместный, согласованно действующий».

Системный анализ тесно связан и с философией. Философия дает общие методы содержательного анализа, а системный анализ — общие методы формального, межпредметного анализа предметных областей, выявления и описания, изучения их системных инвариантов. Можно дать и философское определение системного анализа: системный анализ — это прикладная диалектика.

Системный анализ предоставляет к использованию в различных науках, системах следующие системные методы и процедуры:

абстрагирование и конкретизация; анализ и синтез, индукция и дедукция; формализация и конкретизация; композиция и декомпозиция; линеаризация и выделение нелинейных составляющих; структурирование и реструктурирование; макетирование; реинжиниринг; алгоритмизация; моделирование и эксперимент; программное управление и регулирование; распознавание и идентификация; кластеризация и классификация; экспертное оценивание и тестирование; верификация и другие методы и процедуры.

Имеются следующие основные типы ресурсов в природе и в обществе.

Вещество — наиболее хорошо изученный ресурс, который в основном представлен таблицей достаточно полно и пополняется не так часто. Вещество выступает как отражение постоянства материи в природе, как мера однородности материи. Энергия — не полностью изученный тип ресурсов, например, мы не владеем управляемой термоядерной реакцией. Энергия выступает как отражение изменчивости материи, переходов из одного вида в другой, как мера необратимости материи. Информация — мало изученный тип ресурсов. Информация выступает как отражение порядка, структурированности материи, как мера порядка, самоорганизации материи (и социума). Сейчас этим понятием мы обозначаем некоторые сообщения; ниже этому понятию мы посвятим более детальное обсуждение. Человек — выступает как носитель интеллекта высшего уровня и является в экономическом, социальном, гуманитарном смысле важнейшим и уникальным ресурсом общества, рассматривается как мера разума, интеллекта и целенаправленного действия, мера социального начала, высшей формы отражения материи (сознания). Организация (или организованность) выступает как форма ресурсов в социуме, группе, которая определяет его структуру, включая институты человеческого общества, его надстройки, применяется как мера упорядоченности ресурсов. Организация системы связана с наличием некоторых причинно-следственных связей в этой системе. Организация системы может иметь различные формы, например, биологическую, информационную, экологическую, экономическую, социальную, временную, пространственную, и она определяется причинно-следственными связями в материи и социуме. Пространство — мера протяженности материи (события), распределения ее (его) в окружающей среде. Время — мера обратимости (необратимости) материи, событий. Время неразрывно связано с изменениями действительности.

Можно говорить о различных полях, в которые «помещен» человек, — материальном, энергетическом, информационном, социальном, об их пространственных, ресурсных (материя, энергия, информация ) и временных характеристиках.

Пример. Рассмотрим простую задачу — пойти утром на занятия в вуз. Эта часто решаемая студентом задача имеет все аспекты:

материальный, физический аспект — студенту необходимо переместить некоторую массу, например, учебников и тетрадей на нужное расстояние; энергетический аспект — студенту необходимо иметь и затратить конкретное количество энергии на перемещение; информационный аспект — необходима информация о маршруте движения и месторасположении вуза и ее нужно обрабатывать по пути своего движения; человеческий аспект — перемещение, в частности, передвижение на автобусе невозможно без человека, например, без водителя автобуса; организационный аспект — необходимы подходящие транспортные сети и маршруты, остановки и т. д.; пространственный аспект — перемещение на определенное расстояние; временной аспект — на данное перемещение будет затрачено время (за которое произойдут соответствующие необратимые изменения в среде, в отношениях, в связях).

Все типы ресурсов тесно связаны и сплетены. Более того, они невозможны друг без друга, актуализация одного из них ведет к актуализации другого.

Если классическое естествознание объясняет мир исходя из движения, взаимопревращений вещества и энергии, то сейчас реальный мир, объективная реальность могут быть объяснены лишь с учетом сопутствующих системных, и особенно системно-информационных и синергетических процессов.

Особый тип мышления — системный, присущий аналитику, который хочет не только понять суть процесса, явления, но и управлять им. Иногда его отождествляют с аналитическим мышлением, но это отождествление не полное. Аналитическим может быть склад ума, а системный подход есть методология, основанная на теории систем.

Предметное (предметно-ориентированное) мышление — это метод (принцип), с помощью которого можно целенаправленно (как правило, с целью изучения) выявить и актуализировать, познать причинно-следственные связи и закономерности в ряду частных и общих событий и явлений. Часто это методика и технология исследования систем.

Системное (системно-ориентированное) мышление — это метод (принцип), с помощью которого можно целенаправленно (как правило, с целью управления) выявить и актуализировать, познать причинно-следственные связи и закономерности в ряду общих и всеобщих событий и явлений. Часто это методология исследования систем.

При системном мышлении совокупность событий, явлений (которые могут состоять из различных составляющих элементов) актуализируется, исследуется как целое, как одно организованное по общим правилам событие, явление, поведение которого можно предсказать, прогнозировать (как правило) без выяснения не только поведения составляющих элементов, но и качества и количества их самих. Пока не будет понятно, как функционирует или развивается система как целое, никакие знания о ее частях не дадут полной картины этого развития.

Каждый человек — также система (физиологическая, например). У человека, в свою очередь, существуют присущие ему как организму системы, например, система кровообращения. Когда люди взаимодействуют с другими людьми, образуются новые системы — семья, этнос и др. Это взаимодействие может происходить на уровне общественных институтов, отдельных людей (например, социальные взаимодействия) и даже отдельных систем кровообращения (например, при прямом переливании крови).

В соответствии с принципом системного подхода, каждая система влияет на другую систему. Весь окружающий мир — взаимодействующие системы. Цель системного анализа — выяснить эти взаимодействия, их потенциал и «направить их на службу человека «.

Предметный аналитик (предметно-ориентированный или просто аналитик) — человек, профессионал, изучающий, описывающий некоторую предметную область, проблему в соответствии с принципами и методами, технологиями этой области. Это не означает «узкое» рассмотрение этой проблемы, хотя подобное часто встречается.

Системный (системно-ориентированный) аналитик — человек, профессионал высокого уровня (эксперт), изучающий, описывающий системы в соответствии с принципами системного подхода, анализа, т. е. изучающий проблему комплексно. Ему присущ особый склад ума, базирующийся на мультизнаниях, достаточно большом кругозоре и опыте, высоком уровне интуиции предвидения, умении принимать целесообразные ресурсообеспеченные решения. Его основная задача — помочь предметному аналитику принять правильное (сообразующееся с другими системами, не «ухудшающее» их) решение при решении предметных проблем, выявление и изучение критериев эффективности их решения.

Необходимые атрибуты системного анализа как научного знания:

наличие предметной сферы — системы и системные процедуры; выявление, систематизация, описание общих свойств и атрибутов систем; выявление и описание закономерностей и инвариантов в этих системах; актуализация закономерностей для изучения систем, их поведения и связей с окружающей средой; накопление, хранение, актуализация знаний о системах (коммуникативная функция).

Системный анализ базируется на ряде общих принципов, среди которых:

принцип дедуктивной последовательности — последовательного рассмотрения системы по этапам: от окружения и связей с целым до связей частей целого (см. этапы системного анализа подробнее ниже); принцип интегрированного рассмотрения — каждая система должна быть неразъемна как целое даже при рассмотрении лишь отдельных подсистем системы; принцип согласования ресурсов и целей рассмотрения, актуализации системы; принцип бесконфликтности — отсутствия конфликтов между частями целого, приводящих к конфликту целей целого и части.

Системно в мире все: практика и практические действия, знание и процесс познания, окружающая среда и связи с ней (в ней). Системный анализ как методология научного познания структурирует все это, позволяя исследовать и выявлять инварианты (особенно скрытые) объектов, явлений и процессов различной природы, рассматривая их общее и различное, сложное и простое, целое и части.

Любая человеческая интеллектуальная деятельность обязана быть по своей сути системной деятельностью, предусматривающей использование совокупности взаимосвязанных системных процедур на пути от постановки задачи, целей, планирования ресурсов к нахождению и использованию решений.

Системно мыслящий и действующий человек, как правило, прогнозирует и считается с результатами своей деятельности, соизмеряет свои желания (цели) и свои возможности (ресурсы) учитывает интересы окружающей среды, развивает интеллект, вырабатывает верное мировоззрение и правильное поведение в человеческих коллективах.

Итак, расчлененность мышления на анализ, синтез и взаимосвязь этих частей является очевидным признаком системности познания.

Система — объект или процесс, в котором элементы-участники связаны некоторыми связями и отношениями.

Подсистема — часть системы с некоторыми связями и отношениями.

Состояние системы — фиксация совокупности доступных системе ресурсов (материальных, энергетических, информационных, пространственных, временных, людских, организационных), определяющих ее отношение к ожидаемому результату или его образу. Это «фотография» механизма преобразования входных данных системы в выходные данные.

Цель — образ несуществующего, но желаемого, с точки зрения задачи или рассматриваемой проблемы, состояния среды, т. е. такого состояния, которое позволяет решать проблему при данных ресурсах. Это описание, представление некоторого наиболее предпочтительного (с точки зрения поставленной цели и доступных ресурсов) состояния системы

Задача — некоторое множество исходных посылок (входных данных к задаче ), описание цели, определенной над множеством этих данных, и, может быть, описание возможных стратегий достижения этой цели или возможных промежуточных состояний исследуемого объекта.

Решить задачу означает определить четко ресурсы и пути достижения указанной цели при исходных посылках. Решение задачи — описание, представление состояния системы, при котором достигается указанная цель ; решением задачи называют и сам процесс нахождения этого состояния.

Проблема — описание, хотя бы содержательное, ситуации, в которой определены: цель, достигаемые (достижимые, желательные) результаты и, возможно, ресурсы и стратегия достижения цели (решения). Проблема проявляется поведением системы.

Описание (спецификация) системы — это идентификация ее определяющих элементов и подсистем, их взаимосвязей, целей, функций и ресурсов, т. е. описание допустимых состояний системы.

Структура — все то, что вносит порядок во множество объектов, т. е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели.

Базовые топологии структур (систем) приведены на рис. 2.1-2.4.

Рис. 2.1. Структура линейного типа

Рис. 2.2. Структура иерархического типа (первая цифра — номер уровня)

Рис. 2.3. Структура сетевого типа (вторая цифра — номер в пути)

Рис. 2.4. Структура матричного типа

Структура является связной, если возможен обмен ресурсами между любыми двумя подсистемами системы (предполагается, что если есть обмен i-й подсистемы с j-й подсистемой, то есть и обмен j-й подсистемы с i-й).

«Система» в переводе с греческого означает «целое, составленное из частей». Это одна из

Система — это средство достижения цели или все то, что необходимо для достижения цели (элементы, отношения, структура, работа, ресурсы) в некотором заданном множестве объектов (операционной среде).

Для описания системы важно знать, какие она имеет структуру (строение), функции (работу) и связи (ресурсы) с окружением.

Совокупность элементов и связей между ними позволяет судить о структуре системы.

Любая система имеет внутренние состояния, внутренний механизм преобразования входных данных в выходные ( внутреннее описание ), а также имеет внешние проявления ( внешнее описание ).

Внутреннее описание дает информацию о поведении системы, о соответствии (несоответствии) внутренней структуры системы целям, подсистемам (элементам) и ресурсам в системе, внешнее описание — о взаимоотношениях с другими системами, с целями и ресурсами других систем (см. рис. 2.6).

Внешнее описание системы определяется ее внутренним описанием.

Морфологическое (структурное или топологическое) описание системы — это описание строения или структуры системы или описание совокупности А элементов этой системы и необходимого для достижения цели набора отношений R между этими элементами системы.

Функциональное описание системы — это описание законов функционирования, эволюции системы, алгоритмов ее поведения, «работы».

Информационное (информационно-логическое или инфологическое) описание системы — это описание информационных связей как системы с окружающей средой, так и подсистем системы.

Основные признаки системы:

целостность, связность или относительная независимость от среды и систем (наиболее существенная количественная характеристика системы). С исчезновением связности исчезает и система, хотя элементы системы и даже некоторые отношения между ними могут быть сохранены; наличие подсистем и связей между ними или наличие структуры системы (наиболее существенная качественная характеристика системы). С исчезновением подсистем или связей между ними может исчезнуть и сама система; возможность обособления или абстрагирования от окружающей среды, т. е. относительная обособленность от тех факторов среды, которые в достаточной мере не влияют на достижение цели; связи с окружающей средой по обмену ресурсами; подчиненность всей организации системы некоторой цели (как это, впрочем, следует из определения системы); эмерджентность или несводимость свойств системы к свойствам элементов.

Целое всегда есть система, а целостность всегда присуща системе, проявляясь в системе в виде симметрии, повторяемости (цикличности), адаптируемости и саморегуляции, наличии и сохранении инвариантов.

«В организованной системе каждая часть или сторона дополняет собой другие и в этом смысле нужна для них как орган целого, имеющий особое значение».

При системном анализе объектов, процессов, явлений необходимо пройти (в указанном порядке) следующие этапы системного анализа:

Обнаружение проблемы ( задачи ). Оценка актуальности проблемы. Формулировка целей, их приоритетов и проблем исследования. Определение и уточнение ресурсов исследования. Выделение системы (из окружающей среды) с помощью ресурсов. Описание подсистем (вскрытие их структуры ), их целостности (связей), элементов (вскрытие структуры системы), анализ взаимосвязей подсистем. Построение (описание, формализация) структуры системы. Установление (описание, формализация) функций системы и ее подсистем. Согласование целей системы с целями подсистем. Анализ (испытание) целостности системы. Анализ и оценка эмерджентности системы. Испытание, верификация системы (системной модели), ее функционирования. Анализ обратных связей в результате испытаний системы. Уточнение, корректировка результатов предыдущих пунктов.

Что такое цель, структура, система, подсистема, задача, решение задачи, проблема? Каковы основные признаки и топологии систем? Каковы их основные типы описаний? Каковы этапы системного анализа? Каковы основные задачи этих этапов?

Плохо структурируемые и формализуемые системы. Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры. Этапы системного анализа, их основные цели, задачи.

источник

С точки зрения проектирования БД в рамках системного анализа, необходимо осуществить первый этап, то есть провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами.

В общем случае существуют два подхода к выбору состава и структуры предметной области:

Функциональный подход – реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД. В этом случае мы можем четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.

Предметный подход – когда информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Они могут быть многоаспектными и весьма динамичными. Мы не можем точно выделить минимальный набор объектов предметной области, которые необходимо описывать. В описание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи, которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее. БД, конструируемая при этом, называется предметной, то есть она может быть использована при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач.

Чаще всего на практике рекомендуется использовать некоторый компромиссный вариант, который, с одной стороны, ориентирован на конкретные задачи или функциональные потребности пользователей, а с другой стороны, учитывает возможность наращивания новых приложений.

Системный анализ должен заканчиваться подробным описанием информации об объектах предметной области, которая требуется для решения конкретных задач и которая должна храниться в БД.

Инфологическое моделирование (иногда используется термин семантическое моделирование) применяется на втором этапе проектирования БД, то есть после системного анализа предметной области. На этапе системного анализа были сформированы понятия о предметах, фактах и событиях, которыми будет оперировать БД. Инфологическое проектирование связано с представлением семантики предметной области в модели БД, т.е. моделирование структур данных, опираясь на смысл этих данных.

Наибольшее распространение получила модель «сущность-связь» (entity-relationship model, ER-модель).

Модель «сущность-связь» является концептуальной моделью, т.е. не учитывает особенности конкретной СУБД. Из модели «сущность-связь» могут быть получены все основные модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная).

Основными понятиями модели «сущность-связь» являются: сущность, связь и атрибут. Любой фрагмент предметной области может быть представлен как множество сущностей, между которыми существует некоторое множество связей.

Примеры сущностей: люди, лекарства, студенты и т.д.

Примеры экземпляров сущностей: конкретный человек, конкретное лекарственное средство, конкретный студент и т.д.

Сущности не обязательно должны быть непересекающимися. Например, экземпляр сущности СТУДЕНТ, также принадлежит сущности ЛЮДИ.

Объект, которому соответствует понятие сущности, имеет свой набор атрибутов – характеристик, определяющих свойства данного объекта.

Атрибут должен иметь имя, уникальное в пределах данной сущности.

Рассмотрим множество лекарственных препаратов (ЛП), имеющихся в аптеке. Каждый ЛП можно представить следующими характеристиками: Код ЛП, Название ЛП, Срок хранения, Условия хранения.

В дальнейшем для определения сущности и ее атрибутов будем использовать обозначение вида:

ЛП (Код ЛП, Название ЛП, Срок хранения, Условия хранения)

Например, поставщиков, поставляющих лекарства в аптеку, можно описать как:

Поставщики (Код поставщика, Название поставщика, Адрес)

Множество допустимых значений (область определения) атрибута называется доменом.

Например, атрибут Срок хранения хранит информацию о количестве дней, в течение которых продукт годен к употреблению. То есть этот атрибут принадлежит домену Количество дней, который задается интервалом целых чисел, больших нуля, поскольку количество дней отрицательным быть не может.

Набор атрибутов сущности должен быть таким, чтобы можно было однозначно найти требуемый экземпляр сущности.

Например, сущность Название ЛП однозначно определяется атрибутом Код ЛП, поскольку все коды лекарств различны.

Отсюда определяется ключ сущности — это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Пример 2. Сущность Продажа, с атрибутами Дата продажи, Код ЛП, Количество, Цена, содержит информацию о продаже лекарств за конкретный день.

Для этой сущности ключом будут атрибуты: Дата продажи и Код ЛП, поскольку за день могут быть проданы несколько ЛП, а конкретное ЛП может быть продано в разные дни. Исключение любого атрибута из ключа не позволит однозначно найти требуемый экземпляр сущности, т.е. будет нарушено условие минимальности.

Обозначим эту сущность как:

Продажа (Дата продажи, Код ЛП, Количество, Цена). Ключевой атрибут выделен подчеркиванием.

Между сущностями могут быть установлены связи.

Связь — это ассоциация, установленная между несколькими сущностями, и показывающая как взаимодействуют сущности между собой.

1) В аптеке происходит продажа ЛП, т.е. между сущностями ЛП и Продажа существует связь «происходит» или ЛП – Продажа. Обычно, но необязательно, связь обозначается глаголом или двойным названием сущностей, между которыми установлена эта связь.

2) Так как ЛП в магазин поставляют поставщики, то между сущностями ЛП и Поставщики существует связь «поставка» или ЛП – Поставщики.

3) Могут существовать и связи между экземплярами одной и той же сущности (рекурсивная связь), например связь Родитель — Потомок между экземплярами сущности Человек.

Связь также может иметь атрибуты. Например, для связи ЛП — Поставщики можно задать атрибуты Дата поставки, Цена и т.д.

Связь, существующая между двумя сущностями, называется бинарной связью.

Связь, существующая между n сущностями, называется n-арной связью.

Рекурсивная связь – это связь между экземплярами одной сущности. Доказано, что любую n-арную связь всегда можно заменить множеством бинарных, однако первые лучше отображают семантику предметной области.

Модель «сущность-связь» может быть представлена в виде графической схемы (диаграммы). Это значительно облегчает анализ предметной области.

В Таблице 1 приводится список используемых обозначений

источник