Компьютерные технологии обработки экономической информации на основе использования систем управления базами данных

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Компьютерные технологии обработки экономической информации на основе использования систем управления базами данных

Компьютерные технологии обработки экономической информации на основе использования систем управления базами данных

11

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «Финансы и кредит»

В современных условиях экономисту очень часто приходится работать с информацией, полученной из разных источников, каждый из которых связан с определенным видом деятельности. Более того, сегодня, в информационную эпоху, в подавляющем большинстве случаев при решении хозяйственных, экономических и финансовых задач приходится иметь дело с обширными массивами данных. Они разнородны, специфически структурированы и взаимосвязаны друг с другом. Такие сложные наборы данных принято называть базами данных (далее - БД).

Вся современная экономика базируется на управлении информацией. Данные решают все, и очень важно эффективно их обрабатывать. Теория управления БД как самостоятельная дисциплина на стыке экономики и информатики начала развиваться приблизительно с начала 50-х гг. XX в. За это время она приобрела черты классической и заняла достойное место в современной науке. Однако нас больше интересует не теоретический, а сугубо практический аспект информационной обработки экономических БД.

Программное обеспечение, осуществляющее операции над БД, получило название СУБД, что означает «система управления базами данных».

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньшей степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также СУБД Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии "клиент-сервер". Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи, позволяющие использовать возможности других приложений, например, текстовых процессоров, пакетов построения графиков и т.п., и встроенные версии языков высокого уровня (чаще - диалекты SQL и/или VBA) и средства визуального программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет существенного значения, на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, и какой формат данных в нем используется. Более того, стандартом "де-факто" стала "быстрая разработка приложений" или RAD (от английского Rapid Application Development), основанная на широко декларируемом в литературе "открытом подходе", то есть необходимость и возможность использования различных прикладных программ и технологий для разработки более гибких и мощных систем обработки данных. Поэтому в одном ряду с "классическими" СУБД все чаще упоминаются языки программирования Visual Basic 4.0 и Visual C++, которые позволяют быстро создавать необходимые компоненты приложений, критичные по скорости работы, которые трудно, а иногда невозможно разработать средствами "классических" СУБД. Современный подход к управлению базами данных подразумевает также широкое использование технологии "клиент-сервер".

Таким образом, на сегодняшний день разработчик не связан рамками какого-либо конкретного пакета, а в зависимости от поставленной задачи может использовать самые разные приложения. Поэтому, более важным представляется общее направление развития СУБД и других средств разработки приложений в настоящее время.

1.Понятие и функции системы управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) -- специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных Кузин, А.В. Базы данных / А.В. Кузин, С.В. Левонисова. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Академия, 2008. - C.110. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.

Основные функции СУБД:

1. Определение структуры создаваемой базы данных, ее инициализация и проведение начальной загрузки.

Как правило, создание структуры базы данных происходит в режиме диалога. СУБД последовательно запрашивает у пользователя необходимые данные. В большинстве современных СУБД база данных представляется в виде совокупности таблиц. Рассматриваемая функция позволяет описать и создать в памяти структуру таблицы, провести начальную загрузку данных в таблицы.

2. Предоставление пользователям возможности манипулирования данными (выборка необходимых данных, выполнение вычислений, разработка интерфейса ввода/вывода, визуализация).

3. Обеспечение независимости прикладных программ и данных (логической и физической независимости) Диго, С.М. Базы данных: проектирование и использование: Учебное пособие для вузов / С.М. Диго. - М.: Финансы и статистика, 2005. - C.175.

Важнейшим свойством СУБД является возможность поддерживать два независимых взгляда на базу данных - "взгляд пользователя", воплощаемый в логическом представлении данных, и его отражения в прикладных программах; и "взгляд системы" - физическое представление данных в памяти ЭВМ. Обеспечение логической независимости данных предоставляет возможность изменения (в определенных пределах) логического представления базы данных без необходимости изменения физических структур хранения данных. Таким образом, изменение логического представления данных в прикладных программах не приводит к изменению структур хранения данных. Обеспечение физической независимости данных предоставляет возможность изменять (в определенных пределах) способы организации базы данных в памяти ЭВМ не вызывая необходимости изменения "логического" представления данных. Таким образом, изменение способов организации базы данных не приводит к изменению прикладных программ.

4. Защита логической целостности базы данных.

Основной целью реализации этой функции является повышение достоверности данных в базе данных. Достоверность данных может быть нарушена при их вводе в БД или при неправомерных действиях процедур обработки данных, получающих и заносящих в БД неправильные данные. Для повышения достоверности данных в системе объявляются так называемые ограничения целостности, которые в определенных случаях "отлавливают" неверные данные. Так, во всех современных СУБД проверяется соответствие вводимых данных их типу, описанному при создании структуры. Система не позволит ввести символ в поле числового типа, не позволит ввести недопустимую дату и т.п. В развитых системах ограничения целостности описывает программист, исходя из содержательного смысла задачи, и их проверка осуществляется при каждом обновлении данных.

5. Защита физической целостности.

При работе ЭВМ возможны сбои в работе (например, из-за отключения электропитания), повреждение машинных носителей данных. При этом могут быть нарушены связи между данными, что приводит к невозможности дальнейшей работы. Развитые СУБД имеют средства восстановления базы данных. Важнейшим используемым понятием является понятие "транзакции". Транзакция - это единица действий, производимых с базой данных. В состав транзакции может входить несколько операторов изменения базы данных, но либо выполняются все эти операторы, либо не выполняется ни один. СУБД, кроме ведения собственно базы данных, ведет также журнал транзакций.

Предположим, что база данных была испорчена в результате аппаратного сбоя компьютера, на котором был установлен сервер СУБД. В этом случае нужно использовать последнюю сделанную резервную копию базы данных и журнал транзакций. Причем применить к базе данных нужно только те транзакции, которые были зафиксированы после создания резервной копии. Большинство современных СУБД позволяют администратору воссоздать базу данных исходя из резервной копии и журнала транзакций. В таких системах в определенный момент БД копируется на резервные носители. Все обращения к БД записываются программно в журнал изменений. Если база данных разрушена, запускается процедура восстановления, в процессе которой в резервную копию из журнала изменений вносятся все произведенные изменения Диго, С.М. Базы данных: проектирование и использование: Учебное пособие для вузов / С.М. Диго. - М.: Финансы и статистика, 2005. - C.176.

6. Управление полномочиями пользователей на доступ к базе данных.

Разные пользователи могут иметь разные полномочия по работе с данными (некоторые данные должны быть недоступны; определенным пользователям не разрешается обновлять данные и т.п.). В СУБД предусматриваются механизмы разграничения полномочий доступа, основанные либо на принципах паролей, либо на описании полномочий.

7. Синхронизация работы нескольких пользователей.

Достаточно часто может иметь место ситуация, когда несколько пользователей одновременно выполняют операцию обновления одних и тех же данных. Такие коллизии могут привести к нарушению логической целостности данных, поэтому система должна предусматривать меры, не допускающие обновление данных другим пользователям, пока работающий с этими данными пользователь полностью не закончит с ними работать. Основным используемым здесь понятием является понятие "блокировка". Блокировки необходимы для того, чтобы запретить различным пользователям возможность одновременно работать с базой данных, поскольку это может привести к ошибкам.

Для реализации этого запрета СУБД устанавливает блокировку на объекты, которые использует транзакция. Существуют разные типы блокировок - табличные, страничные, строчные и другие, которые отличаются друг от друга количеством заблокированных записей. Чаще других используется строчная блокировка - при обращении транзакции к одной строке блокируется только эта строка, остальные строки остаются доступными для изменения.

8. Управление ресурсами среды хранения.

БД располагается во внешней памяти ЭВМ. При работе в БД заносятся новые данные (занимается память) и удаляются данные (освобождается память). СУБД выделяет ресурсы памяти для новых данных, перераспределяет освободившуюся память, организует ведение очереди запросов к внешней памяти и т.п.

9. Поддержка деятельности системного персонала.

При эксплуатации базы данных может возникать необходимость изменения параметров СУБД, выбора новых методов доступа, изменения (в определенных пределах) структуры хранимых данных, а также выполнения ряда других общесистемных действий. СУБД предоставляет возможность выполнения этих и других действий для поддержки деятельности БД обслуживающему БД системному персоналу, называемому администратором БД Интернет университет. - Режим доступа [ http://www.intuit.ru/department/database/databases/2/2.html].

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

- ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию;

- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных, и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода;

- подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД;

- а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

2. Средства организации баз данных и работа с ними

Управление базой данных позволяет организовать работу с территориально удаленными подразделениями в рамках единого информационного пространства с целью получения оперативной информации о состоянии дел в территориально-удаленных подразделениях организации, а сотрудникам своевременно получать необходимую информацию из центральной ЭВМ.

Требования, предъявляемые к базам данных:

- контроль целостности передаваемых данных;

- использование различных каналов связи;

- обеспечение эффективной загрузки системы в целом;

- полнота представления данных, т.е. данные в базе должны адекватно представлять всю информацию об объекте и их должно быть достаточно для систем обработки данных;

- обеспечение сохранности информации при их обработке;

- обеспечение разграничения доступа к данным;

- целостность баз данных, т.е. данные должны сохраняться при обработке их системами обработки данных;

- гибкость структуры данных, т.е. БД должна позволять изменить структуры данных, не нарушая своей целостности и полноты при изменении внешних условий;

- реализуемость. Должно быть объективное представление разнообразных объектов, их свойств и отношений;

- доступность, т.е. БД должна обеспечить разграничение доступа пользователей к данным Симонович, С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов / С.В.Симонович. - СПб.: Питер, 2006. - C.452.

СУБД обрабатывает информацию, которая находится в БД. К ней предъявляется следующие требования:

1. Независимость данных, универсальность, защита данных;

2. Должность обеспечить поддержку централизованной и распределенной БД;

3. Предохранять БД от рассогласований в режиме коллективного доступа.

Основными средствами работы в СУБД являются:

- Средства задания (описания) структуры БД;

- Средства конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, просмотра и их обработки в диалоговом режиме;

- Средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях;

- Средства создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде;

- Средства создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде:

- Языковые средства - макросы, встроенный алгоритмический язык (Dbase, Visual Basic и др.), язык запросов (SQL)и т.п.;

- Средства создания приложений пользователя (генераторы приложений, средства создания меню и панели управления приложениями), позволяющие определить различные операции работы с базой данных в единый технологический процесс. СУБД может иметь включающий или базовый язык программирования. В СУБД с базовым языком применяется собственный алгоритмический язык, позволяющий кроме операций манипулирования данными выполнять различные вычисления и обработку данных. Стандартным реляционным языком запросов является язык структурированных запросов SQL Электронный ресурс. - Режим доступа [http://kit-project.narod.ru/4.4.htm].

3. Системы управления базами данных в экономике

Microsoft Access - это только одна из многочисленных «персональных» СУБД, которые успешно используются в различных областях экономики. Кроме персональных, существуют также профессиональные (промышленные) СУБД. Именно они первоначально получили наибольшее распространение до появления персональных компьютеров, да и сейчас используются в самых важных областях экономики. На их основе создаются комплексы управления и обработки информации крупных предприятий, банков и даже целых отраслей экономики (например, биллинговая система оператора мобильной связи или национальная система персонифицированного учета) Корнеев, И.К. Информационные технологии: Учебник / И.К. Корнеев, Г.Н. Ксандопуло, В.А. Машурцев. - М.: Проспект, 2009. -С.85. Профессиональные СУБД поддерживают совместную работу с базой большого количества пользователей; обеспечивают масштабируемость, т.е. возможность роста системы пропорционально увеличению запросов к ней; являются максимально устойчивыми к сбоям различного рода и могут работать круглосуточно в течение многих лет. Пожалуй, самой известной профессиональной СУБД сейчас является Oracle, которая вот уже долгие годы обрабатывает информацию для ФБР и ЦРУ (по их заказу и разрабатывалась эта система). Кстати, основатель фирмы Oracle Ларри Эллисон входит в число самых богатых людей мира, лишь немного уступая по размеру своего состояния Биллу Гейтсу.

Персональные СУБД сильно отличаются от профессиональных. Данные программы предназначены для обслуживания небольшой группы пользователей или вообще одного человека. Их фактически можно считать офисным программным обеспечением. Неудивительно, что СУБД Access входит в комплект MS Office, точнее, в его профессиональную версию MS Office Professional.

Заключение

Современные системы управления базами данных, такие как IMS, Lotus Approach, Cetop, Oracle, Clipper, FoxPro, Access действительно являются мощным средством управления большим объемом данных. Они позволяют производить быструю сортировку большого массива данных, осуществлять быстрый переход по записям в произвольном порядке, производить быструю выборку большого количества данных из всего массива данных по заданным критериям. В таких СУБД каждый файл данных рассматривается как двухмерная таблица, столбцы которой соответствуют полям записей, а строки соответствуют отдельным записям файла и обращение к данным идет через указание номера записи имени поля. При этом работа с отдельным полем таблицы данных напоминает работу с переменными - обращение к данным максимально упрощено, и пользователю не нужно знать всю иерархическую структуру данных. К тому же язык команд этих систем управления базами данных содержит широкий набор команд, выполняющих действия сложных конструкций, например, сортировка записей файла сводится только к двум командам. Помимо этого в них предусмотрены команды создания светового меню для организации прямого диалога с пользователем. Все это максимально упрощает написание программ и подтверждает, что современные системы управления базами данных действительно являются мощным инструментом для создания и обработки баз данных большого объема.

Список использованных источников

1. Симонович, С.В. Информатика. Базовый курс: Учебник для вузов / С.В. Симонович. - СПб.: Питер, 2006. - 640 с.

2. Диго, С.М. Базы данных: проектирование и использование: Учебное пособие для вузов / С.М. Диго. - М.: Финансы и статистика, 2005. - 592 с.

3. Саак, А.Э Информационные технологии управления: Учебник для вузов / С.М. Саак, Е.В. Пахомов, В.Н. Тюшняков. - СПб.: Питер, 2005. - 320 с.

4. Корнеев, И.К. Информационные технологии: Учебник / И.К. Корнеев, Г.Н. Ксандопуло, В.А. Машурцев. - М.: Проспект, 2009. - 224 с.

5. Банк, В.Р. Информационные технологии в экономике / В.Р.Банк, В.С.Зверев. - М.: ЭкономистЪ, 2005. - 480 с.

6. Кузин, А.В. Базы данных / А.В. Кузин, С.В. Левонисова. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Академия, 2008. - 320 с.

7. Интернет университет. - Режим доступа [http:// www.intuit.ru/ department/ database/databases/2/2.html]