Tema організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
1
TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення
економічної інформації
4.1. Поняття, склад та зміст інформаційного забезпечення системи
4.2. Позамашинне інформаційне забезпечення системи
4.3. Машинне інформаційне забезпечення системи. БД та СУБД.
4.1. Поняття, склад та зміст інформаційного забезпечення системи
Поняття "інформаційне забезпечення" (ІЗ) виникло у зв'язку з розвитком автоматизованих систем управління (АСУ). ІЗ можна розглядати і як процес забезпечення
інформацією, і як сукупність форм документів, нормативної бази та реалізованих рішень щодо обсягів, розміщення та форм існування інформації, яка використовується в
інформаційній системі (ІС) у процесі її функціонування.
Інформаційне
забезпечення
Система класифікації
і кодування
Інформаційна база
Позамашинна
Машинна
Нормативно- довідкові
документи
Інформаційні
повідомлення
(документи)
Інформаційні
масиви
Вхідні
Вихідні
документи
Методичні
та інструктивні
Рис. 4.1. Структура інформаційного забезпечення
Ефективність будь-якої інформаційної системи обробки даних багато в чому залежить від способу організації її інформаційної бази. Що розуміють під цим терміном?
Згідно з держстандартом інформаційної база – це сукупність упорядкованої інформації,
яка використовується при функціонуванні ІС.
Тож під ІБ загалом розуміють сукупність певним чином організовуваної, збережуваної та контрольованої інформації, зафіксованої на носіях системи. Ця інформація відображає стан керованого об’єкта і зовнішнього середовища.
Склад і зміст ІБ визначаються, з одного боку, вимогами системи і самою суттю управління, а з іншого – вимогами автоматизованої обробки даних на ЕОМ.
Тому при розробці інформаційної бази слід керуватися такими принципами:

використання єдиної методики ідентифікації об’єктів і подій;

застосування типової схеми обміну даними між системою і людьми, включаючи формування масивів, внесення до них змін;

застосування єдиної схеми зберігання даних, необхідних для забезпечення розв’язання задач управління;

забезпечення одноразовості і належності вводу даних;

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
2

забезпечення можливості поетапного і безперервного нарощування ємності
інформаційної бази;

використання програмного апарату, який забезпечує ефективну роботу з даними;

забезпечення інформаційної взаємодії з іншими ІС.
При розробці ІБ слід ураховувати низку вимог, що ставляться з боку системи управління. Основні з них такі: повнота, своєчасність і регулярність надходження й обробки
інформації, а також достовірність і точність останньої.
Вимога повноти інформації передбачає, що розміри ІБ мають бути мінімальними, але достатніми для прийняття управлінських рішень, оскільки надмірна інформація не сприяє ефективному її використанню і утруднює процес управління.
Порушення термінів надходження й обробки інформації робить її непотрібною для управління, а отже, має бути вірогідною (достовірною) і точно відповідати об’єктивним показникам об’єкта управління.
Найважливіші вимоги висуваються до інформаційної бази з боку машинної обробки
інформації, а саме: однозначне та формалізоване описання об’єктів і актів виробничо- господарської діяльності; застосування методів, які сприяють ефективному збору, реєстрації, передачі, обробці, нагромадженню й зберіганню інформації; вилучення дублюючих потоків інформації; уніфікація, спрощення й усунення надмірної документації; забезпечення ефективної форми обміну інформацією між людьми та ЕОМ.
Отже, створення інформаційної бази – це складний, трудомісткий процес. Він визначається особливостями, що характерні для процесу переробки даних у системі. Ідеться про те, що мають забезпечуватися такі умови:
1) дані, які вводяться до ЕОМ, формалізовані і однозначно подані;
2)
ЕОМ правило “розуміє” первинні (вхідні) дані;
3)
Між станом об’єкта управління і його відображенням на носіях системи існує відповідність;
4)
Інформаційні масиви організовані таким чином, аби можна було ефективно оперувати ними з урахуванням обмежень технічних можливостей ЕОМ.
Коли проаналізувати перелічені умови за їх сутністю, можна помітити, що одні з них
(1-ша і 2-га) пов’язані з підготовкою даних і оперуванням ними поза ЕОМ, тобто з питаннями створення позамашинної інформаційної бази системи; решта (3-тя і 4-та) пов’язані з переробкою даних в ЕОМ, тобто з розв’язанням питань створення машинної ІБ.
Отже, ефективність ІС багато в чому залежить від організації її інформаційної бази
(ІБ), яка поділяється на позамашинну і машинну.
4.2. Позамашинне інформаційне забезпечення системи
Позамашинна інформаційна база – це частина ІБ системи, яка являє собою сукупність документів, призначених для безпосереднього сприйняття людиною без застосування засобів обчислювальної техніки.
У процесі створення поза машинної інформаційної бази комп’ютерними системами виконуються такі дії: формалізація даних; вибір форм первинних документів і машинних носіїв ; вибір способів і засобів фіксування у первинних документах і на машинних носіях; розробка форм вихідних документів; визначення та розробка логічної структури бази даних; вибір системи управління базою даних (СУБД); організація раціонального документообігу і т. ін.
До складу позамашинної ІБ входять нормативно-довідкові документи, документи із плановою, обліковою та іншою інформацією, необхідною для створення й функціонування всієї системи. Для забезпечення функцій управління використовують також аналітичну вхідну інформацію у вигляді відеограм (відеокадрів) та машинограм. Частина машинограм далі може використовуватися і як носій вихідної інформації для поповнення чи коригування

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
3 машинної ІБ (особливо тоді, коли первинні документи друкуються і частково заповнюються за допомогою ЕОМ).
Організація позамашинної ІБ об'єкта передбачає вивчення та аналіз інформаційних потоків, складу документації, особливостей створюваної технології автоматизованої обробки інформації.
Позамашинна інформаційна база має забезпечити належну ефективність реєстрації та передавання інформації; одноразовість і незалежність від використовуваних інформаційних задач та спеціалістів із введення даних; достовірність і точність даних; своєчасність і повноту надходження даних для обробки; можливість усунення надміру інформації на носії.
Основним (навіть за умов значного поширення магнітних носіїв інформації та використання електронної пошти) носієм позамашинної інформаційної бази економічної
інформації є первинний документ. Це пояснюється насамперед тим, що в паперових документах легко проставити відповідні підписи, вони мають юридичну силу та тривалий час можуть зберігатися без небезпеки втратити зафіксовану в них інформацію (на відміну від магнітних). Але вони мають невелику інформаційну місткість, потребують значних витрат дефіцитного паперу, непристосовані для автоматизованого введення інформації в
ЕОМ, є незручними для пошуку та групування інформації.
Оптимізація позамашинної інформаційної бази полягає не лише в удосконаленні носіїв інформації, а й у раціоналізації документообігу, тобто у зменшенні кількості документів, скороченні часу на їх оформлення, передавання й пошук, в усуненні проміжних документів і дублювання, формуванні їх в електронній формі на машинних носіях, у розробці ефективної схеми документообігу.
Носії інформації, їхній склад та характеристика
Інформація (дані) під час руху та перетворення (обробки) завжди розміщується на певних носіях. Отже, носії інформації являють собою засоби реєстрації даних, які забезпечують зв’язок між інформацією та людиною, інформацією та ЕОМ, людиною та
ЕОМ.
У комп’ютерних системах використовуються різноманітні види носіїв інформації.
Вибір носіїв інформації залежить від рівня використання структурного складу технічних засобів збору, реєстрації, передачі і обробки первинних даних, а також загального рівня механізації та автоматизації задач управління. Наприклад, за умов автоматизованої обробки економічної інформації як носії інформації можуть бути використані первинні документи, перфоркартки, перфострічки, магнітні стрічки, магнітні диски, магнітні картки і т. ін.
Класифікація запам'ятовуючих пристроїв
По стійкості запису і можливості перезапису ЗП діляться на:

Постійні ЗП (ПЗП), зміст яких не може бути змінений кінцевим користувачем
(наприклад, CD-ROM). ПЗП в робочому режимі допускає тільки зчитування
інформації.

Напівпостійні ЗП, на які кінцевий користувач може записати інформацію тільки один раз (наприклад, CD-R).

Багато разів перезаписувані ЗП (наприклад, CD-RW).

Оперативні ЗП (ОЗП) забезпечує режим запису, зберігання і зчитування
інформації у процесі її обробки. Різновидом ОЗП є динамічні ЗП, в яких
інформація зникає після відключення від джерела струму (наприклад, пам'ять на тригерах).
За типом доступу ЗУ діляться на:

Пристрої з послідовним доступом (наприклад, магнітні стрічки).

Пристрої з довільним доступом (RAM) (наприклад, магнітні диски).
За геометричним виконанням:

дискові (магнітні диски, оптичні, магнітооптичні);

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
4

стрічкові (магнітні стрічки, перфострічки);

барабанні (магнітні барабани);

карткові (магнітні карти, перфокарти, флэш-карти, картки CD-R (E-Card,
Business Card) та інші).
За фізичним принципом:

перфораційні (з отворами або вирізами) o перфострічка o перфокарта

з магнітним записом o феритові сердечники o магнітні диски («вінчестери», дискети (гнучкі диски) o магнітні стрічки o магнітні карти

оптичні o CD o DVD o HD-DVD o Blu-Ray

Магнітооптичні (CD-MO, MiniDisc)

що використовують накопичення електростатичного заряду (конденсаторні
ЗП);

звукові і ультразвукові;

що використовують надпровідність (криогенні елементи);

інші.
За формою записаної інформації виділяють аналогові та цифрові запам'ятовуючі пристрої.
Залежно від способу фіксування та обробки носії інформації можна умовно поділити
на три групи:
1) не придатні для автоматичного вводу до ЕОМ;
2) придатні для автоматичного вводу до ЕОМ;
3) результатної інформації.
До 1-ї групи належать різноманітні первинні документи. Такі документи призначені для реєстрації первинних даних. у них знаходять відбиття певні кількісні та якісні характеристики об’єкта управління, результати виконання господарських та інших операцій. Отже, первинні документи мають юридичний статус.
Носії 2-ї групи, у свою чергу, поділяються на дві підгрупи: перфораційні і носії з магнітним записом. Підгрупа перфоносіїв містить перфокарти та їх різновиди і перфострічки. Перфокарти мають обмежену інформаційну ємність, для них характерна незворотність запису даних і незначна швидкість вводу даних до ЕОМ, вони легко деформуються під час переробки і потребують великої площі для зберігання масивів.
Перфострічки мали безмежну інформаційну ємність, а також значно більшу швидкість вводу даних порівняно з перфокартами, але водночас їм притаманні низька фізична стійкість, неможливість попереднього впорядкування інформації і складність внесення змін до масивів даних. Перфокарти і перфострічки широко застосовувались в інформаційних системах обробки даних першого і другого етапів розвитку, а в сучасних ІС перфоносії майже не використовуються. Їм на зміну прийшли магнітні носії запису – диски, картки, стрічки тощо.
Іноді для оперативної фіксації певних сталих даних вигідно користуватися жетонними носіями (пластмасовими, металевими тощо) з пробиттями, які читаються спеціальними засобами. Прикладом таких носіїв можуть бути перепустки працівників, які

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
5 використовуються в автоматизованих системах табельного обліку, обладнаних комплексом технічних засобів автоматизованої прохідної підприємства.
Носіями результатної інформації можуть бути всі різновиди перфораційних та магнітних носіїв. Крім того, результатна інформація може бути виведена на рулонний папір, бланки друкарської форми, на екран монітору.
4.3. Машинне інформаційне забезпечення системи. БД та СУБД.
Машинна інформаційна база – частина інформаційної бази ІС, що являє собою сукупність інформаційних масивів, які зберігаються в пам’яті ЕОМ та на магнітних носіях.
Машинна інформаційна база складається з інформаційних масивів, які можуть бути організовані у вигляді окремих незалежних між собою, локальних інформаційних масивів, якими керує система управління базами даних (СУБД).
Масив – ідентифікована сукупність примірників логічно пов’язаних між собою даних, які містяться поза програмою у зовнішній пам’яті і доступні програмі за допомогою спеціальних операцій.
У процесі еволюції розробки автоматизованих ІС машинна ІБ пройшла такі етапи розвитку:
1) підготовку інформаційних масивів (для кожної задачі окремо);
2) створення єдиної бази даних, яку можна використовувати для розв’язування певної кількості задач.
Масиви машинної ІБ можуть бути локальними, сформованими переважно для розв'язування окремої задачі і зберігаються у формі звичайних файлів, та інтегрованими у вигляді бази даних (БД). Інтегровані масиви дають змогу позбутися характерного для локальних масивів дублювання і можливої неузгодженості даних, значно полегшують внесення змін у дані, забезпечують колективне користування незалежними програмними продуктами, сприяють суттєвому зниженню витрат на супровід інформаційної бази.
У сучасних ІС для організації інформаційного забезпечення використовується концепція баз даних (БД).
Розрізняють нормативно-довідкові, оперативні та інші види масивів машинної
інформаційної бази. Нормативно-довідкові масиви містять відносно стабільні протягом тривалого часу дані, якими користуються для розв'язування задач на ЕОМ (найменування різних об'єктів, норми виробітку, ціни на матеріали).
Оперативні масиви включають регулярно змінювані дані, що надходять у процесі господарювання (надходження основних засобів, щомісячне нарахування заробітної плати тощо). До інших масивів можна віднести тимчасові масиви, що формуються в процесі розв'язання задач, масиви з результатними даними для наступного друкування.
Носіїв машинної інформаційної бази можна поділити на такі класи: магнітні, оптичні та на основі чипів пам’яті.
Одним із головних компонентів інформаційного забезпечення є автоматизовані
банки даних (АБД). Вони виконують такі функції: уведення, накопичення, зберігання, поновлення, інтегрована обробка й видавання інформації в будь-якій комбінації для розв'язування задач та інформаційно-довідкового обслуговування користувачів.
Особливістю АБД є підвищення ефективності функціонування інформаційних технологій за рахунок раціональної організації та використання даних у процесі їх обробки.
Основними вимогами до АБД є: багаторазове використання даних за одноразового їх уведення до системи; мінімальне дублювання; можливість розширення й поновлення; швидкий доступ до даних і їх захист, інтеграція даних для використання на різних рівнях управління.
До складу АБД входять бази даних (БД) і системи управління базами даних (СУБД).

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
6
База даних — це організована структура, призначена для збереження інформації.
Ми знаємо, що дані й інформація — поняття взаємозалежні, але не тотожні, і повинні помітити невідповідність у цьому визначенні. Його причини чисто історичні. В ті роки, коли формувалося поняття баз даних, у них дійсно зберігалися тільки дані. Однак сьогодні більшість систем управління базами даних (СУБД) дозволяють розміщати у своїх структурах не тільки дані, але і методи (тобто програмний код – макроси, тригери і т.д.), за допомогою яких відбувається взаємодія з споживачем з іншими програмно-апаратними комплексами. Таким чином, ми можемо говорити, що в сучасних базах даних зберігаються не тільки дані, але й інформація.
Це твердження легке пояснити, якщо, наприклад, розглянути базу даних великого банку. У ній є всі необхідні відомості про клієнтів, про їхні адреси, кредитну історію, стан розрахункових рахунків, фінансових операціях і т.д. Доступ до цієї бази є в досить великої кількості співробітників банку, але серед них навряд чи знайдеться така особа, що має доступ до всієї бази вцілому і при цьому здатна одноосібно вносити в неї довільні зміни.
Крім даних, база містить методи і засоби, що дозволяють кожному зі співробітників оперувати тільки з тими даними, що входять у його компетенцію. У результаті взаємодії даних, що містяться в базі, з методами, доступними конкретним співробітникам, утвориться
інформація, що вони споживають і на підставі якої в межах власної компетенції роблять введення і редагування даних.
З поняттям бази даних тісно зв'язане поняття системи управління базою даних. Це комплекс програмних засобів, призначених для створення структури нової бази, наповнення
її вмістом, редагування вмісту і візуалізації інформації. Під візуалізацією інформації бази розуміють вибірку з даних відповідно до заданого критерію, їхнє упорядкування, оформлення і наступна видача на пристрій виводу або передача по каналах зв'язку.
У світі існує безліч систем управління базами даних. Незважаючи на те що вони можуть по-різному працювати з різними об'єктами і надають користувачу різні функції і засоби, більшість СУБД спираються на єдиний сталий комплекс основних понять. Це дає нам можливість розглянути одну систему й узагальнити її поняття, прийоми і методи на весь клас СУБД. Як такий навчальний об'єкт ми виберемо СУБД Microsoft Access.
Відразу пояснимо, що якщо в базі немає ніяких даних (порожня база), те це все рівно повноцінна база даних. Цей факт має методичне значення. Хоча даних у базі і нема, але
інформація в ній усе-таки є — це структура бази. Вона визначає методи занесення даних і збереження їх у базі. Найпростіший «некомп'ютерний» варіант бази даних - діловий щоденник, у якому кожному календарному дню виділено по сторінці. Навіть якщо в ньому не записано ні рядка, він не перестає бути щоденником, оскільки має структуру, що чітко відрізняє його від записних книжок, робочих зошитів і іншої паперової продукції.
Бази даних можуть містити різні об'єкти, але, забігаючи наперед, скажемо, що основними об'єктами будь-якої бази даних є її таблиці. Найпростіша база даних має хоча б одну таблицю. Відповідно, структура найпростішої бази даних тотожно дорівнює структурі
її таблиці.
Ми знаємо, що структуру двовимірної таблиці утворять стовпці і рядки. Їхніми аналогами в структурі найпростішої бази даних є поля і записи. Якщо записів у таблиці поки нема, виходить, її структура утворена тільки набором полів. Змінивши склад полів базової таблиці (чи їхні властивості), ми змінюємо структуру бази даних і, відповідно, одержимо нову базу даних.
Користувач може розробити свій інтерфейс до БД, основу якого складають форми.
На формах розміщуються різні елементи: поля таблиць, поля із списком, кнопки, списки, що розкриваються, вимикачі, малюнки, підлеглі форми і т.д. База даних разом з інтерфейсом користувача називається додатком БД.
В сучасних СУБД для спрощення процедур пошуку даних в БД передбачена мова запитів. Найпоширенішими мовами запитів є дві мови SQL та QBE.

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
7
Мова запитів SQL (Structured Query Language — структурована мова запитів) була створена фірмою ІBM в рамках роботи над проектом побудови системи управління реляційними базами даних на початку семидесятих років. Американським національним
інститутом стандартів (ANSІ) ця мова покладена в основу стандарту мов реляційних баз даних, яка була прийнята і Міжнародною організацією стандартів (ІSO). Ядром існуючого зараз стандарт SQL-86, який часто називають SQL-2 чи SQL-92, є функції, які реалізовані практично в усіх відомих комерційних варіантах мови, а повний стандарт включає такі удосконалення, які ще деяким розробникам потрібно буде реалізувати.
Крім стандарту SQL-86, існує комерційний стандарт мови SQL, який розроблений консорціумом виробників баз даних — SQL Access Group. Ця група створила такий варіант мови, який використовується більшістю систем і дозволяє їм «розуміти» одна одну. Було розроблено стандартний інтерфейс мови CLІ (Common Language Іnterface) для всіх основних варіантів мови SQL. Фірмою Mіcrosoft цей інтерфейс було формалізовано і він отримав назву ODBC (Open Databalse Connectіvіtі — відкритий доступ до даних). ODBC — це драйвер, що забезпечує інтерфейс доступа до даних, які зберігаються, під управлінням різних СУБД. За допомогою ODBС вирішується проблема розуміння СУБД одна одною.
Мова запитів QBE (Query By Example) — це реалізація запитів по зразку у вигляді таблиць. Для визначення запиту до БД користувач повинен заповнити таблицю QBE, яка надається системою і визначити в ній критерії пошуку, вибору та перетворення даних.
Різновидом баз даних є сховище даних.
Сховище даних (англ. Data Warehouse) — дуже велика наочно-орієнтована
інформаційна корпоративна база даних, спеціально розроблена і призначена для підготовки звітів, аналізу бізнес-процесів з метою підтримки і ухвалення рішень в організації.
Будується на базі клієнт-серверної архітектури, реляційної СУБД та системи підтримки прийняття рішень. Дані, що поступають в сховищі даних, стають доступні тільки для читання. Дані з промислової OLTP-системи копіюються в сховищі даних так, щоб побудову звітів і OLAP-аналіз не використав ресурси промислової системи і не порушував її стабільність. Дані завантажуються в сховищі з певною періодичністю, тому актуальність даних декілька відстає від OLTP-системи.
Пояснимо ці нові означення.
OLTP (Online Transaction Processing, обробка транзакцій в реальному часі). Спосіб організації БД, при якому система працює з транзакціями невеликими за розмірами, але що йдуть великим потоком, і при цьому клієнтові потрібний від системи максимально швидкий час відповіді.
OLAP (англ. online analytical processing, аналітична обробка в реальному часі) — технологія обробки інформації, що включає складання і динамічну публікацію звітів та документів. Використовується аналітиками для швидкої обробки складних запитів до бази даних. Служить для підготовки бізнес-звітів з продажу, маркетингу, в цілях управління, банківській сфері, та у так званих data mining — добування даних (спосіб аналізу інформації в базі даних з метою відшукання аномалій і трендів без з'ясування змістового значення записів).
Сховище даних зазвичай містить дуже великий масив даних і часто розділяється на підмножини, так звані вітрини даних.
Поняття «сховища даних» виникло зовсім недавно.
Необхідність розроблення нової концепції сховищ даних обумовлена такими чинниками:
Розвиток інформаційних технологій спричинив появу систем нового типу, названих системами підтримки прийняття рішень. Ці системи засновані на технології, яка дістала назву OLAP-технології. Основою її є реалізація аналітичних запитів.

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
8
Системи підтримки прийняття рішень, засновані на формуванні аналітичних запитів, почали конфліктувати з трансакційними системами оперативного оброблення даних (OLTP- системами). Одночасне вирішення оперативних та аналітичних запитів на одній базі даних часто призводить до нестачі ресурсів.
Формування аналітичних звітів на основі традиційних баз даних, які вміщують оперативну інформацію, відбирає забагато часу. При цьому витрати часу, необхідні для формування аналітичних звітів, невпинно зростають зі зростанням обсягів оперативної
інформації у базі даних. Це призводить до того, що менеджери не встигають готувати відповідні рішення на основі отриманих аналітичних звітів.
На підприємстві чи в організації часто функціонують кілька OLTP-систем, кожна з яких має свою окрему базу даних, в яких використовуються різні структури даних, способи кодування, одиниці вимірювання. Побудова зведеного аналітичного запиту на основі кількох БД — дуже складний процес, який потребує попереднього вирішення проблеми узгодженості даних, які зберігаються в різних БД.

TEMA 4. Організація інформаційної бази системи оброблення економічної інформації
9
Контрольні питання
1.
Дайте визначення позамашинної інформаційної бази (ІБ)?
2.
Які роботи необхідно виконати для створення позамашинної ІБ?
3.
Що собою являють носії інформації?
4.
Зробіть класифікацію носіїв економічної інформації, які використовуються в
ІС?
5.
Дайте визначення поняття машинної бази даних та характеризуйте її структуру?
6.
Схарактеризуйте недоліки файлових структур даних та передумови розробки концепції БД?
7.
Схарактеризуйте поняття і класифікацію АБД?
8.
Визначте які компоненти входять до складу АБД та стисло схарактеризуйте основні з них?
9.
Дайте визначення поняття сховища даних та його призначення?
10. Схарактеризуйте особливості сховищ даних та його відмінності від бази даних?
11. Що таке «Сховище даних»?
12. Що ви розумієте під OLTP-технологією?
13. Що ви розумієте під OLAP-технологією?