Лекция 6. Логическое проектирование субд Выбор субд

Важным этапом жизненного цикла информационной системы и, в частности, проектирования базы данных, является выбор целевой СУБД[2].

Предлагаемые в разделе методы пригодны и к оценке новых продуктов, поступающих на рынок.

Основная цель при подборе СУБД – выбор системы, удовлетворяющей текущим и прогнозируемым требованиям организации при оптимальном уровне затрат.

Затраты могут включать расходы на приобретение СУБД и дополнительного аппаратного и программного обеспечения, а также расходы, связанные с переходом к новой системе и необходимостью переобучения персонала.

Сложность и комплексность проблем, возникающих при проектировании сложных систем, в том числе и информационных систем, основанных на базах данных, привели к тому, что вопросы формирования критериев для анализа и синтеза систем перестали быть только искусством, основанным на инженерной интуиции, а превратились в серьезное научное направление, важность которого возрастает с каждым днем [5].

Если раньше выбор инструментальных средств (в том числе СУБД) производился исходя из предпочтений разработчика вне зависимости от специфики предметной области и перспектив использования базы данных, то на современном этапе развития программного обеспечения, когда на рынке предлагается необозримое количество СУБД, выбор средства реализации БД становится сложной задачей. Принятие строго оптимального решения в таких условиях желательно, но затруднено.

В общем виде процесс выбора СУБД включает следующие этапы:

1) определение списка показателей, по которым будут оцениваться СУБД;

2) определение списка сравниваемых СУБД;

3) оценка продуктов по выбранным показателям;

4) принятие обоснованного решения, подготовка отчета.

Современные СУБД имеют множество основных и дополнительных функций, предоставляющих разработчику мощный инструментарий для реализации, поддержки и ведения баз данных. Какую из них выбрать в каждом конкретном случае?

Известны математические методы для решения задач оптимизации. В частности при выборе СУБД по множеству показателей очевидно применение методов линейного или целочисленного программирования. К числу сходных задач относится, например, задача о наименьшем покрытии, а универсальный метод для решения таких задач – метод ветвей и границ. Но эти задачи относятся к классу NP-полных, а значит, сложность их решения может сравниться (или превзойти) сложную многоэтапную задачу проектирования информационной системы.

В таких условиях при выборе СУБД целесообразно использовать методы построения обобщенных критериев.

Общая постановка задачи принятия решений выглядит следующим образом [5].

А. Имеется некоторое множество альтернатив (в рассматриваемом случае – СУБД) А, причем каждая альтернатива а характеризуется определенной совокупностью свойств a₁, a₂, ..., а_n.

Б. Имеется совокупность критериев q = (q₁, q₂, ..., q_i, …, q_n), отражающих количественно множество свойств системы, т.е. каждая альтернатива характеризуется вектором q(a) = [q₁(а), q₂(а), ..., q_i(а), ..., q_n(а)].

В. Необходимо принять решение о выборе одной из альтернатив (СУБД), причем решение называется простым, если выбор производится по одному критерию, и сложным, если выбранная альтернатива не является наилучшей по какому-то одному критерию, но может оказаться наиболее приемлемой для всей их совокупности,

Г. Задача принятия решения по выбору альтернативы на множестве критериев формально сводится к отысканию отображения φ, которое каждому вектору q ставит в соответствие действительное число

(6.1)

определяющее степень предпочтительности данного решения.

Оператор φ называют интегральным (обобщенным) критерием. Интегральный критерий присваивает каждому решению по выбору альтернативы соответствующее значение эффективности Е. Это позволяет упорядочить множество решений по степени предпочтительности.

В данном разделе предлагается использовать аддитивное преобразование при построений обобщённого показателя эффективности, известное из теории полезности [5]:

(6.2)

Однако в этом случае значения коэффициентов b_i, отражают полезность (ценность) критерия q_i при принятии сложного решения о выборе альтернативы. Определение их значений производится в результате предварительного опроса группы из m экспертов (специалистов в данной области). Один из возможных путей получения этих значений заключается в следующем. Каждый j-й эксперт вначале определяет набор чисел С_ij, отражающих его мнение об относительной ценности i-го критерия, причем числа С_ij записаны в произвольном масштабе. Затем они масштабируются, в результате получают

(6.3)

Окончательные значения коэффициентов b_i, вычисляются в результате осреднения значений b_ij (j =1, 2, ..., т), получаемых от всех экспертов. Если компетентность экспертов в группе считается одинаковой, то

(6.4)

Если же компетентность j-го эксперта оценивается числом то

(6.5)

Ниже рассматриваются основные методы формирования коэффициентов С_ij, отражающих мнение j-го эксперта о ценности i-го критерия. В дальнейшем предполагается, что вначале каждый эксперт провел ранжировку всех критериев, т.е. упорядочил их в соответствии с относительной ценностью так, что на первом месте находится самый главный критерий.