Введение

Эффективное управление, организация и планирование работы транспорта требует сбора и обработки огромного количества информации. Чем выше скорость и качество сбора, передачи и обработки управленческой информации, тем быстрее руководители на разных уровнях управления реагируют на изменение ситуации в транспортной системе, и тем больше времени остается на ее анализ и принятие наилучшего решения.

Современный уровень развития персональных компьютеров, вычислительных сетей и программного обеспечения позволяет создавать информационные системы (ИС) для оперативного управления сложными транспортными объектами. Как показывает опыт, при разработке ИС на транспорте нельзя обойтись без привлечения специалистов в области перевозочного процесса, что связано с высокой сложностью и наличием множества особенностей работы транспортных систем. Игнорирование технологических требований приводит к необходимости многократных переделок, корректировок или даже полной реорганизации ИС. Поэтому инженер-транспортник должен владеть основами проектирования ИС и баз данных (БД) с целью оказания квалифицированной консультационной помощи разработчикам ИС, так же иметь представление о типичных функциях ИС и обладать навыками работы с системами управления базой данных (СУБД).

Лабораторный практикум ставит перед собой практическую цель – выработать у начинающего разработчика информационных систем умение их последовательного проектирования и практической реализации с учетом особенностей функционирования различных видов транспорта.

В результате выполнения лабораторного практикума студенты приобретают навыки разработки настольных информационных систем, что позволит им в дальнейшем самостоятельно создавать несложные персональные информационные системы, ориентированные на решение частных задач.

Каждая лабораторная работа состоит из двух частей. В первой части студент выполняет задания по разработке концептуального проекта БД. Во второй – физически реализует часть концептуального проекта в виде компьютерной информационной системы (ИС).

В процессе выполнения лабораторных работ студенты осваивают технологию анализа предметной области, выявляют информационные объекты и связи между ними, проектируют информационную структуру БД, знакомятся с реляционной моделью данных, разрабатывают простую, но действующую информационную систему с использованием системы управления базами данных (СУБД) Access.

Программа Access является на сегодняшний день наиболее распространенной и достаточно мощной СУБД, предназначенной для разработки "настольных" индивидуальных ИС начальной и средней сложности. Данные методические указания не являются руководством по использованию пакета Access, а содержат лишь основные сведения о его функциях и возможностях, а также рекомендации по составу и порядку проведения работ при выполнении физического проектирования БД. Предполагается, что все необходимые инструкции по работе с пакетом студенты получат из книг, обширный перечень которых приведен в библиографическом списке.

Лабораторный практикум по дисциплине "Информационные технологии на транспорте" включает в себя пять лабораторных работ, из которых в данных методических указаниях представлены первые две.

В первой лабораторной работе изучается общая методика концептуального проектирования БД и методика обследования автоматизируемого предприятия. По результатам обследования дается заключение об эффективности создания информационной системы для решения первоочередных задач автоматизации. В процессе выполнения этой работы студент также изучает основные понятия СУБД Access и знакомится с ее работой на примере готовых учебных баз данных.

Во второй лабораторной работе осваивается методика выявления информационных объектов на автоматизируемом предприятии, а также формализованного представления этих объектов при помощи набора реляционных в СУБД Access.

Лабораторная работа №1

ОБСЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Цель работы: освоить методику анализа предметной области будущей информационной системы и изучить назначение и основные возможности системы управления базой данных Access.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Содержание концептуального проекта базы данных

Информационная система (ИС) – это автоматизированная¹ система, организующая данные² и выдающая информацию³.

База данных (БД) – это множество взаимосвязанных элементарных групп данных, которые могут обрабатываться одной или несколькими ИС.

Система управления базой данных (СУБД) – программное обеспечение, осуществляющее управление базой данных.

Из приведенных определений понятно, что основу ИС составляет база данных. Ее концептуальное проектирование включает в себя главным образом работы по определению данных, которые нужно включить в базу отношений (взаимосвязей) между ними и ограничений на значение данных. Ограничение значений – это правило, определяющее допустимые значения определенного элемента данных. Концептуальный проект представляет собой описание по возможности всех процессов, происходящих на автоматизируемом предприятии, в виде совокупности взаимосвязанных данных.

Разработка концептуального проекта состоит из следующих взаимосвязанных этапов:

I. Разработка концептуальной схемы (модели) базы данных.

1. Обследование автоматизируемого предприятия или отдельного производственного процесса – анализ предметной области ИС.

1. Описание предметной области.

2. Выявление недостатков существующих (неавтоматизированных) систем учета, контроля и документооборота.

3. Составление плана организационных преобразований существующей системы управления предприятием и его реализация.

4. Оценка эффективности будущей информационной системы.

2. Определение задач, решаемых информационной системой.

2. Выявление первоочередных задач, решение которых средствами будущей ИС позволит значительно повысить эффективность системы управления.

2. Выявление перспективных задач, автоматизация решения которых принесет эффект только после решения первоочередных задач автоматизации.

2. Выявление статических информационных объектов.

2. Составления перечня данных, генерируемых в результате работы предприятия и необходимых для принятия управленческих решений.

2. Разбивка набора данных на информационные объекты.

3. Выбор имен и ключей информационных объектов.

1. Определение характеристик каждого информационного объекта.

2. Присвоение имен выбранным характеристикам информационных объектов.

3. Определение семантики, домена, семантических ограничений целостности характеристик информационных объектов, а также их ключей.

2. Выявление связей между статическими информационными объектами.

1. Выявление динамических информационных объектов (связей).

2. Присвоение имен и составление описывающего предложения для каждой связи.

3. Определение ключей и характеристик для каждой связи.

5. Построение концептуальной модели предметной области и проектирование концептуальной схемы БД.

1. Построение графической схемы взаимосвязи информационных объектов.

2. Составление перечня запросов.

3. Корректировка информационных объектов, связей между ними и всей концептуальной схемы в случае обнаружения ошибок.

II. Преобразование концептуальной модели БД в логическую модель.

1. Выбор типа СУБД, эффективной для обработки данных, имеющих выявленную структуру.

2. Отображение концептуальной схемы на логическую схему.

3. Выбор ключей для каждой логической записи.

4. Описание языка запросов к базе данных.

От качества концептуальной модели зависит эффективность будущей информационной системы, определяемой ее быстродействием, возможностью глубокого анализа данных, универсальностью и минимумом затрат на сопровождение и дальнейшую модернизацию. Концептуальный проект представляет полное принципиальное описание будущей информационной системы "на бумаге". При разработке концептуальной модели должно быть налажено максимальное взаимодействие между разработчиками ИС и специалистами в области организации и управлению перевозками, знающими особенности технологии перевозок на автоматизируемом предприятии. Это необходимо для того, чтобы концептуальная модель содержала полное описание всех транспортных процессов, а так же чтобы максимально учесть потребности руководителей различных уровней в управленческой информации.