Контрольные вопросы

1. Для каких целей применяются электронные таблицы?

2. Что такое содержимое ячейки, значение содержимого ячейки, формат ячейки и ее адрес?

3. Какие операции и функции используют при написании формул в ячейках электронных таблиц?

4. Данные каких типов могут быть записаны в ячейку?

5. Какие значения может принимать содержимое ячейки?

6. Как изменить размер ячейки?

7. Как записываются абсолютные и относительные адреса ячеек?

8. Когда необходимо использовать абсолютные адреса ячеек?

9. В чем особенность расширенной фильтрации данных?

10. Какие варианты консолидации данных существуют в MS Excel?

11. В каких случаях используют сводные таблицы?

Глава 6 базы данных

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:база данных, характеристики БД, реляционная база, СУБД, MS Access, «Борей», объекты, таблица, первичный ключ, запросы, формы, отчеты, страницы, макросы, модули, запись, ключевое поле, связи между таблицами.

6.1. Характеристика типов баз данных

База данных (БД) – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой – либо предметной области. При обработке больших массивов данных в настоящее время широко применяются системы управления базами данных (СУБД).

В настоящее время БД имеют органы исполнительной и законодательной власти, государственные учреждения, крупные предприятия и фирмы, учебные заведения и т. д. Они позволяют структурировать, систематизировать и организовать данные для их хранения и обработки (рис. 6.1).

Под базой данных понимают организованную совокупность данных, содержащих информацию, структурированную определенным образом и находящуюся на внешних запоминающих устройствах компьютеров.

Информационные технологии используют для накопления и хранения информации различные типы и виды БД. Главное преимущество, которое дает переход к ведению БД с использованием компьютеров, – быстрый поиск и обработка необходимой информации по заданным критериям и возможность ее компактного сохранения в различной форме.

Хорошо спроектированная БД содержит совокупность непротиворечивых данных, защищенных от несанкционированного использования.

Примером использования БД в правотворческой деятельности может служить создание системы поддержки правотворческих решений. Основой такой системы должна быть БД правовой, социологической, статистической и другой информации. В такую БД должны быть включены юридическая терминология, логические структуры правовых норм, методики проведения научной экспертизы законопроектов и т.д. Создание системы поддержки правотворческих решений на основе БД позволяет существенно повысить качество законодательной работы и экспертизы принимаемых законов.

Экономика предприятий также зависит от эффективности внедрения и использования информационных технологий по сбору и обработке больших массивов информации. Поэтому применение СУБД в экономике, торговле, маркетинге и т.д. является одним из необходимых условий успешного бизнеса.

Простейшие БД можно создавать, не прибегая к специальным программным средствам. Чтобы файл считался БД, информация в нем должна иметь определенную структуру и быть форматирована так, чтобы содержимое соседних полей легко различалось. Простейшие базы можно создавать даже в текстовом редакторе Блокнот.

Структурными элементами БД являются: поле, запись, файл.

Поле – элементарная единица логической организации данных.

Поле имеет следующие характеристики:

• имя;

• тип;

• длину;

• точность (для числовых данных).

Запись – совокупность логически связанных полей.

Файл БД – совокупность экземпляров записей одной структуры.

БД могут иметь различные характеристики (рис. 6.2).

По технологии обработки данных БД подразделяются на:

• централизованные;

• распределенные.

Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом компьютерной сети, возможен распределенный доступ к такой базе. Данный способ использования БД часто применяется в локальных сетях.

Распределенная БД состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных компьютерах сети.

В зависимости от количества пользователей, одновременно работающих с БД, различают однопользовательские и многопользовательские БД.

Модель данных– это совокупность структур данных и операций над ними.

В настоящее время используются следующие основные модели представления БД:

• иерархическая;

• сетевая;

• реляционная.

В иерархической модели (ориентированный граф) сегменту данных соответствует множество экземпляров порождаемых сегментов. Эти БД имеют форму деревьев с дугами – связями и узлами – элементами данных (рис. 6.3).

Иерархическая модель предполагает неравноправие между данными – одни жестко подчинены другим. Просмотр иерархических структур данных возможен только из корневой вершины. Пропуск сегмента в иерархическом пути при доступе к заданному сегменту не допускается. Основной недостаток иерархической модели БД – большое время доступа к данным, находящимся на нижних уровнях иерархии.

Сетевая модель данных (неориентированный граф) представляет собою совокупность данных, объединенных в сеть. В сетевых моделях наряду с вертикальными реализованы и горизонтальные связи (рис. 6.4).

Между данными существуют связи, известные пользователю, что позволяет организовывать более простой и быстрый доступ к данным, чем в иерархической модели. Однако унаследованы многие недостатки иерархической модели. Главный из них: необходимость четко определять на физическом уровне связи данных и столь же четко следовать этой структуре связей при запросах к базе.

Этот недостаток порождает необходимость внедрения в СУБД специальных программ – навигаторов для поиска данных в сети.

Наибольшее распространение в настоящее время (до 80% рынка БД) нашли реляционные (relation – с англ. отношение) модели представления данных.

Лидерами в создании ПО для реляционных БД в настоящее время являются фирмы Oracle, IBM, Microsoft. Понятие реляционный модели связано с разработками известного американского специалиста в области БД Кодда. Реляционная модель появилась в стремлении сделать БД как можно более гибкой. Данная модель предоставила простой и эффективный механизм поддержания связей данных и характеризуется простотой их структуры. Реляционная модель – единственная из всех БД обеспечивает единообразие представления данных. В реляционных моделях данные хранятся в таблицах, то есть, в строках и столбцах (рис. 6.5).

	Столбец 1	Столбец 2	Столбец 3
Строка 1	Данные 1.1	Данные 1.2	Данные 1.3
Строка 2	Данные 2.1	Данные 2.2	Данные 2.3
Строка 3	Данные 3.1	Данные 3.2	Данные 3.3
Рис. 6.5. Реляционная модель БД

Для задания отношений между таблицами в реляционных БД используются соответствующие друг другу столбцы различных таблиц. Как правило, в реляционных БД каждый вид данных содержится только в одном месте, что делает такие системы надежными и снижает количество ошибок при вводе данных.

Данная модель БД представляет собой двухмерную таблицу. Каждая строка таблицы называется записью, а элемент записи – полем. В каждой записи есть ключевое поле, через которое таблицы связываются между собой.

В данной модели таблица обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы – это один элемент данных;

• все столбцы в таблице однородные, то есть элементы столбца должны содержать однотипные данные;

• каждый столбец имеет свое уникальное имя;

• таблица не должна содержать одинаковых строк;

• в операциях с таблицей ее строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке и в любой последовательности безотносительно к их информационному содержимому.

Система управления такой БД обеспечивает возможность оперировать с подмножеством строк и столбцов таблицы, а также объединять столбцы разных таблиц, создавая новые таблицы.

В табличной структуре адрес данных определяется пересечением строк и столбцов. Данные всегда можно идентифицировать по номеру строки и столбца, например, «Данные 2.3» находятся в ячейке второй строки третьего столбца. Поля образуют структуру БД, а записи составляют информацию, которая в ней содержится.

Проектирование БД для эффективной обработки данных в конкретной предметной области – достаточно сложный процесс. Только в самых простых случаях достаточно одной таблицы для описания предметной области. Обычно требуется несколько таблиц, которые являются взаимосвязанными, т.е. значения полей из одной таблицы могут использоваться в другой.