5.2. Критерии оценки концептуальной модели и проверка на адекватность

Сбор и анализ требований является предварительным этапом концептуального проектирования базы данных: собранная на этом этапе информация может быть плохо структурирована и содержать сведения, которые впоследствии потребуется более четко формализовать.

Формализованные требования к БД и различным приложениям представляются в виде моделей концептуального уровня проектирования и изображаются с помощью нотаций IDEF-моделей, диаграмм потоков данных(Data Flow Diagrams — DFD), диаграмм классов и прецедентов UML и т.п.

Оптимальная модель концептуального уровня проектирования должна удовлетворять критериям, перечисленным в таблице 5.1. Следует отметить, что на практике иногда эти критерии оказываются несовместимыми: например, требование наибольшей выразительности модели может войти в противоречие с ее простотой.

Для проверки концептуальной модели на адекватность необходимо:

• проверить модель на отсутствие избыточности

• проверить соответствие каждой локальной концептуальной модели конкретным пользовательским функциям

• обсудить локальные концептуальные модели с конечными пользователями.

Таблица 5.1. Критерии оценки концептуальной модели

Критерий	Описание
Структурная достоверность	Соответствие способу определения и организации информации
Простота	Удобство работы с моделью как для профессионалов в области разработки информационных систем и БД, так и для обычных пользователей
Выразительность	Способность представлять связи между данными, различия и ограничения.
Отсутствие избыточности	Исключение излишней информации (т.е. любая часть данных должна быть представлена один раз)
Универсальность	Отсутствие принадлежности к какой-либо особой технологии и, как следствие, возможность использования во многих приложениях и технологиях
Расширяемость	Способность развиваться и включать новые требования
Целостность	Согласованность со способами использования и управления информацией
Схематическое представление	Возможность описания с помощью наглядных схематических обозначений.

Рис. 5.2. Интеграция представлений

5.3. Модель «Сущность-Связь»

Наиболее распространенным средством моделирования предметной области систем, ориентированных на обработку фактографической информации, является модель «сущность-связь» (Entity-RelationshipModel-ERМ), впервые предложенная Питером Пин-Шэн Ченом в 1976 г. Эта модель традиционно используется в структурном анализе и проектировании, но, по существу, реализует объектный подход к моделированию предметной области.

Модель «сущность-связь» положена в основу значительного количества CASE-средств, поддерживающих полный цикл разработки баз данных или отдельные его этапы. При этом многие из них не только поддерживают этап концептуального проектирования предметной области, но и позволяют осуществить на основе построенной концептуальной модели логическое проектирование путем автоматической генерации концептуальной схемы базы данных для выбранной СУБД.

Моделирование предметной области в этом случае базируется на использовании графических диаграмм, включающих сравнительно небольшое число компонентов и, самое важное – технологию построениятаких диаграмм.

Семантическую основу ER-модели составляют следующие предположения:

• та часть реального мира (совокупность взаимосвязанных объектов), сведения о которых должны быть помещены в базу данных, может быть представленакак совокупностьсущностей;

• каждая сущность обладает характеристическими свойствами (атрибутами), отличающими ее от других сущностей и позволяющими ее идентифицировать;

• сущности можно классифицировать по типам сущностей: каждый экземпляр сущности (представляющий некоторый объект) может быть отнесен классу - типу сущностей, каждый экземпляр которого обладает общими для них свойствами и отличающим их от сущностей других классов;

• систематизация представления, основанная на классах, в общем случае предполагает иерархическую зависимость типов: сущность типа АявляетсяподтипомсущностиB, если каждый экземпляр типаАявляется экземпляром сущности типаB;

• взаимосвязи объектов могут быть представлены как связи– сущности¹, которые служат для фиксирования (представления) взаимозависимости двух или нескольких сущностей.

Здесь следует еще раз подчеркнуть информационную природу понятия сущностьи его соотношение с материальными или воображаемыми объектами предметной области. Любой объект предметной области обладает свойствами, часть из которых выделяется как характеристические - значимые с точки зрения прикладной задачи. При этом, например, в процессе анализа и систематизации предметной области обычно выделяютсяклассы– совокупности объектов, обладающих одинаковым набором свойств, задаваемых в виденаборов атрибутов (значения атрибутов для объектов одного класса, естественно, могут различаться). Соответственно, на уровне представления предметной области (т.е. - ее инфологической модели) объекту, рассматриваемому как понятие (объект в сознании человека), соответствует понятиесущность; объекту, как части материального мира (и существующему независимо от сознания человека), соответствует понятиеэкземпляр сущности; классу объектов соответствует понятиетип сущности.

В дальнейшем, поскольку в инфологической модели рассматриваются не отдельные экземпляры объектов, а классы, мы не будем различать соответствующие понятия этих двух уровней, т.е. будем предполагать тождественность понятий объектисущность,свойство объектаисвойство сущности.

ER-модель, как описание предметной области, должна определить объекты и взаимосвязи между ними, т.е. установить связи следующих двух типов:

1. Связи между объектами и наборами характеристических свойств (которые таким образом определяют сами объекты);

2. Связи между объектами, задающие характер и функциональную природу их взаимозависимости.