2.2. Уровни моделей данных

Во всех сферах деятельности наблюдается постоянный рост объема обрабатываемых данных. В настоящее время для хранения и манипулирования данными, как правило, используются средства вычислительной техники. Это наиболее эффективный способ манипулирования такого вида информацией. Для этого создается так называемая база данных, а для работы с нею специальные программные средства – системы управления базами данных (СУБД).

Под базой данных (БД) понимается специально организованная совокупность взаимосвязанных данных, отображающая состояние выделенной предметной области. Каждая база данных создается для конкретной предметной области, и большое значение имеет адекватность структуры БД требованиям, предъявляемым этой предметной областью. Это требует совместного участия в разработке БД как специалистов-программистов, так и специалистов в той предметной области, для которой создается БД.

При создании БД необходимо разработать ее модель, которая должна не только соответствовать текущим информационным потребностям предметной области, но и в максимальной степени обеспечивать возможность их изменения и расширения. Необходимо учитывать множество факторов: потребности конечных пользователей, их привычный стиль работы с данными, особенности самих данных как в отдельности, так и в их взаимосвязи, особенности программных средств, с помощью которых будет реализована БД и которые будут обеспечивать взаимодействие пользователей с этой БД, и, наконец, особенности ЭВМ.

Реализация БД производится в соответствии с моделью. Различают три уровня моделей представления данных:

– уровень внешних моделей (внешние модели описывают данные, представляющие интерес для разных категорий пользователей),

Внешние модели ориентированы на разные типы конечных пользователей БД, то есть описывают данные, представляющие интерес именно для данных типов пользователей. Это как бы взгляд на БД извне. Внешняя модель состоит из различных элементов данных, которые будет видеть конечный пользователь. Этот этап аналогичен этапу разработки технического задания на создание БД и выполняется специалистами в той конкретной области, для которой создается БД.

Например, работник отдела кадров может рассматривать БД как совокупность элементов данных о подразделениях предприятия с элементами данных о работниках. Для работника технического отдела та же самая БД может представляться как совокупность элементов данных о подразделениях с элементами данных о выпускаемой продукции. Внешняя модель определяется посредством схемы, состоящей в основном из описаний всех типов элементов данных предметной области.

– уровень концептуальной модели (концептуальная модель описывает предметную область в целом),

Концептуальная модель составляет представление общего содержания БД и соответствует описанию предметной области в целом, то есть определяет объекты, их характеристики и отношения, представляющие интерес для всех пользователей. Такая модель – это единый обобщенный взгляд на требования, в соответствии с которыми должна быть реализована БД. Обычно эта модель создается совместно специалистами предметной области и специалистами в реализации БД, поскольку в концептуальной модели, как правило, учитываются ограничения, накладываемые программным обеспечением и ЭВМ. Этот этап исключительно важен. Все неточности и ошибки, допущенные на этом этапе, приводят к серьезным последствиям на этапе реализации.

Эта модель занимает центральное место в многоуровневом представлении данных, поскольку именно в ней учитываются разнообразные информационные потребности предметной области, совмещаются потребности разных конечных пользователей, зафиксированные во внешних моделях.

Концептуальная модель разрабатывается прежде всего для того, чтобы выявить и определить все объекты, их структуру, взаимосвязи между ними, обеспечить полноту и непротиворечивость БД, а также будущее ее использование (наращивание, модификацию и т.д.).

Она служит для выражения, организации, упорядочения представления предметной области. Она слабо зависит от применяемых впоследствии программных средств и физического представления данных в ЭВМ.

– уровень внутренней модели (внутренняя модель ориентирована на конкретные особенности программного обеспечения и ЭВМ, с помощью которых реализуется БД).

Внутренняя модель – это конкретное машинное представление данных. На этом этапе производится реализация БД с помощью конкретной СУБД. Эти работы выполняются квалифицированными специалистами в области СУБД. При этом концептуальная модель отображается в логическую, обеспечиваемую конкретными программными средствами, а логическая модель, в свою очередь, отображается в физическую, ориентированную на конкретный тип ЭВМ.

В дальнейшем мы будем рассматривать наиболее важные для деятельности экономиста – внешние и концептуальные модели представления данных.