Практикум БД_в_ред_11_сокр

Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ

КАРПОВ В.А., ОБОРНЕВ Е.А.

Основы проектирования баз данных для информационных систем

Практикум в упражнениях и задачах

Учебное пособие для проведения практических занятий по дисциплинам:

Экономическая информатика Информационные технологии управления Информационные системы в экономике

Москва - 2011

1

ББК 32.81

К 26

Рецензент: Белов А.В., доцент кафедры кибернетики Московского института экономики и математики (МИЭМ).

Карпов В.А., Оборнев Е.А.

К 26 Основы проектирования баз данных для информационных систем. Практикум в упражнениях и задачах: Учебное пособие. – Второе издание (сокращенное)

Практикум составлен на основе программ по дисциплинам «Информационные технологии управления», «Информационные системы в экономике», «Экономическая информатика» для студентов РАНХ и ГС различных форм обучения: дневной, вечерней, заочной.

ISBN 5-9248-0053-9

© Карпов В.А. 2011,

Оборнев Е.А. 2011.

2

3

4

5

Введение

Предлагаемый вниманию читателей практикум состоит из сборника упражнений, задач и методических рекомендаций, составленных по результатам многолетней работы авторов со студентами экономико-управленческих специальностей в различных вузах г. Москвы. В представленном пособии авторы применяют педагогический принцип – изучение некоторого раздела знаний «от задачи». То есть, во главу изучаемой темы или выполняемого упражнения ставится простая и понятная (не абстрактная) задача или бизнес-ситуация. Это повышает мотивацию студентов к изучению данной темы. Вместе с тем задачи строятся так, чтобы охватить и прояснить важные теоретические вопросы. В данное пособие включены темы, которые относятся к разделам углубленной информатики или специальной (экономической) информатики. Для подавляющего числа прикладного программного обеспечения и компьютерных информационных систем (ИС) основополагающей технологией является технология баз данных (БД). Уверенность в значимости данного учебного раздела и сложности его освоения, а также трудности в решении вопроса, связанного с проектированием БД для управленческих и экономических задач, привела авторов к разработке настоящего практикума.

Практикум может быть использован при изучении таких дисциплин, как «Информационные системы в экономике», «Информационные технологии управления», «Экономическая информатика». Данное учебное пособие также может служить основой для построения практических занятий, связанных с углубленной компьютерной подготовкой студентов.

6

Это учебное пособие может использоваться при постановке практических занятий по таким темам, как «Технология и методы обработки экономической информации», «Проектирование информационных систем», «Использование систем управления базами данных», «Основные этапы и стадии создания и организации компьютерных информационных систем управления».

Упражнения в данном учебном пособии представляют собой руководство для студентов по последовательному практическому овладению навыками проектирования БД для построения ИС. В качестве программной поддержки практических занятий используется доступная система управления базами данных (СУБД) MS Access1.

Несмотря на то, что технологии, связанные с БД, могут быть знакомы студентам, опыт авторов показывает, что остаточные знания по данной теме у студентов старших курсов фрагментарны. Они требуют повторения и закрепления практическими упражнениями. Поэтому в предлагаемом практикуме особое внимание уделяется рассмотрению объектов БД, основных механизмов и приемов, применяемых при работе с этими объектами, а также вопросам проектирования БД, с использованием инструментария СУБД.

Пособие построено таким образом, что студенты шаг за шагом (от простого к сложному) проходят по пути проектирования и построения ИС на основе учебного примера «Кадры». Вначале строится простая БД, которая состоит из 3-х таблиц с небольшим набором полей. Это упрощение делается специально для того, чтобы студент мог охватить всю задачу

1 MS Access (Microsoft Access) – зарегистрированная торговая марка Microsoft Corporation.

7

целиком. Как правило, учебные материалы по данной тематике выбирают в качестве рассматриваемого примера БД, состоящую из десятка связанных таблиц (например, БД «Борей»), что затрудняет для не профессионала охват всей задачи в целом. В данном практикуме для упрощенной, учебной ИС «Кадры» приводится описание предметной области, ставятся цели и определяются задачи проектирования. На этом этапе главный акцент в первых упражнениях делается на приемы рационального (устранение избыточности) хранения информации, принципы сохранения целостности (непротиворечивости) между информационными объектами – таблицами. Анализируются особенности работы стандартных объектов СУБД: таблиц, форм, запросов, отчетов. Отдельные упражнения посвящены изучению механизмов защиты информации от ошибок ввода данных: подстановка, маска ввода, условие на значение и т.д.

В процессе выполнения упражнений идет постепенное усложнение учебного примера. При этом студенты осваивают навык корректировки предварительного проекта и внесения изменений в ИС в процессе ее разработки. Так, в отдельном упражнении рассматривается возникновение и решение проблемы, обусловленной связью «Многие-ко-многим» между таблицами БД. Последние упражнения посвящены развитию учебного проекта и созданию комплексной ИС на основе ИС «Кадры» и ИС «Исполнение поручений». По опыту авторов выполнение упражнений и задач занимает один семестр. В ходе занятий предполагается проведение опросов по пройденному материалу, домашние, самостоятельные и контрольные работы.

8

Базы данных и информационные системы

Краткое введение в проблему. Теория и примеры

 Теория. В узком смысле информационная система (ИС) представляет собой комплекс компьютерного оборудования и программ обработки информации. Функции ИС состоят в:

поддержке надежного хранения информации,

правильной обработке (преобразовании и вычислении) информации, характерной для данной предметной области,

предоставлении пользователям ИС удобного интерфейса2.

Вшироком смысле ИС включает в себя также телекоммуникационные средства, а также обслуживающий ее персонал и систему менеджмента. В дальнейшем мы будем использовать термин ИС в узком смысле, часто используя вместо него термин БД, имея ввиду, что ИС построена на технологиях БД.

Для хранения информации ИС использует технологии баз данных (БД), а для обра-

2 Интерфейс – средства взаимодействия пользователей с операционной системой компьютера или пользовательской программой.

9

ботки информации – инструменты и объекты системы управления базами данных (СУБД). БД – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить структурированные данные, обладающие заданным типом и размером и относящиеся к определенной предметной области. Наибольшее распространение получила реляционная (табличная) модель данных3. СУБД является программой (службой), осуществляющей взаимодействие между пользователем и базой данных. Она обеспечивает разработку и создание структуры БД, обработку запросов пользователя, подготовку отчетов и другие прикладные задачи.

Механизм БД может быть скрыт за интерфейсом ИС. Например, на кассах магазинов установлены аппараты, считывающие штрих-коды продуктов. Информация о ценах товаров автоматически извлекается из БД, а сам факт продажи отражается в журнале продаж той же базы данных. В итоге обработки информации о продаже покупатель получает чек – отчет о покупке, где отражены сведения из нескольких таблиц хранения информации.

Другим примером БД является библиотечная система, где хранится информация о всех книгах и журналах. При этом для учета наличия книги в хранилище, нужно вести учет не только наименований изданий, но и каждого экземпляра, ведя учет выдачи и возврата книг в специальном журнале.

Страховая компания вводит и хранит данные обо всех лицах и объектах страхования. Отдельным информационным объектом в этой базе данных является журнал регистрации страховых случаев с занесением значений заранее определенного набора параметров, харак-

3 В настоящее время также получают развитие постреляционные модели данных, часто являющиеся расширением реляционной модели.

10