СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I.Концептуальноепроектирование
1.1Определение типов сущности1.2 Определениетипов связи
1.3Определение атрибутов и связывание их с типами сущностей исвязей
1.4 Определение доменов атрибутов
1.5 Определение атрибутов,являющихся потенциальными, первичными и внешними ключами
1.6 Создание диаграммы«сущность — связь»
II. Логическое проектирование
2.1 Проверка связей
2.2 Проверка моделей с помощью правил нормализации
2.3 Построение окончательнойдиаграммы «Сущность- связь»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ЗАДАНИЕ
Задание на выполнениекурсовой работы подисциплине «Базы данных»
Спроектировать иразработать базу данных для предметной области «Учет междугороднихтелефонных разговоров», содержащей следующие атрибуты:
Заказчик разговора: Код абонента, Ф. И.О., Адрес, № телефона заказчика, Дата, Время.
Оператор исходящегопункта: Кодзаявки, Ф. И. О, Личный №, Связь прямая или нет, Зона, Тариф.
Оператор входящегопункта: Кодзаявки, Ф. И. О, Личный №,, Город приема заказа.
Данные вызываемогоабонента: Ф. И.О., Адрес, № телефона.
Заявки: Код абонента, Код заявки,Вызываемый номер.
Разрабатываемая базаданных должна соответствовать следующим бизнес-правилам:
1. Заказчик можетсовершить звонок посредствам электронной АТС непосредственно напрямуювызываемому абоненту.
2. Заказчик можетвоспользоваться услугами оператора телекома.
3. Операторисходящего пункта может соеденить закозчика напрямую с вызываемым абонентомлибо воспользоваться услугами оператора телекома города вызываемого абонента.
Обеспечить реализациюследующих запросов:
1) Какой абонент, какомуабоненту звонил;
2)Кто сколько наговорил.
ВВЕДЕНИЕ
Современный мир информационных технологий труднопредставить себе без использования баз данных.
База данных — это совокупность данных, отражающаясостояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
Практически все системы в той или иной степенисвязаны с функциями долговременного хранения и обработки информации. Информациястановится фактором, определяющим эффективность любой сферы деятельности.Увеличились информационные потоки и повысились требования к скорости обработкиданных, и теперь уже большинство операций не может быть выполнено вручную, онитребуют применения наиболее перспективных компьютерных технологий.
Любые административные решения требуют четкой иточной оценки текущей ситуации и возможных перспектив ее изменения. И еслираньше в оценке ситуации участвовало несколько десятков факторов, которые моглибыть вычислены вручную, то теперь таких факторов сотни и сотни тысяч.
База данных — это организованная структура,предназначенная для хранения информации.
Эти системы обеспечивают получение общих илидетализированных отчетов по итогам работы; позволяют легко определять тенденцииизменения важнейших показателей; обеспечивают получение информации, критическойпо времени, без существенных задержек; выполняют точный и полный анализ данных.
MS Access входит в состав самогопопулярного пакета Microsoft Office. Основные преимущества: знаком многим конечнымпользователям и обладает высокой устойчивостью данных, прост в освоении, можетиспользоваться непрофессиональным программистом, позволяет готовить отчеты избаз данных различных форматов.
Целью даннойкурсовой работы является разработка базы данных для автоматизации учетамеждугородних телефонных разговоров между абонентами как через оператора связи,так и напрямую с вызываемым абонентом.
I. КОНЦЕПТУАЛЬНОЕПРОЕКТИРОВАНИЕ
Процесс концептуального проектирования — этокогда администратор данных решает, какая именно информация должна храниться вбазе данных, то есть указывает те типы сущностей, в которых заинтересованконечный пользователь, а также определяет диапазон информации об этихсущностях, которую необходимо записать.
Цель концептуального проектирования: созданиелокальной концептуальной модели данных предприятия на основе представления опредметной области каждого отдельного типа пользователей. Представлениепользователя включает в себя данные, необходимые конкретному пользователю дляпринятия решений или выполнения некоторого задания. Пользователем может бытькак отдельный работник, так и группы лиц. Обычно представление пользователяотражает некоторую функциональную область в общем поле деятельностипредприятия. Представление пользователя может быть построено в виде диаграммыпотоков данных, определяющих функциональные области и индивидуальные функции.
Каждая локальная концептуальная модель включаетследующее:
1. типы сущности;
2. типы связи;
3. атрибуты;
4. домены атрибутов;
5. потенциальные ключи;
6. первичные ключи.
Эти модели называются инфологическими илисемантическими и отражают естественный и удобный для разработчиков и другихпользователей формы.
Инфологическаямодель применяется на втором этапе проектирования БД, то есть после словесногоописания предметной области, потому что процесс проектирования длительный, онтребует обсуждений с заказчиком, со специалистами в предметной области. Приразработке серьезных корпоративных информационных систем проект базы данных является темфундаментом, на котором строится вся система в целом. Следовательно,инфологическая модель должна включать такое формализованное описание предметнойобласти, которое легко будет «читаться» не только специалистами побазам данных. И это описание должно быть настолько емким, чтобы можно былооценить глубину и корректность проработки проекта БД.
В настоящиймомент именно модель Чена «сущность—связь» стала фактическимстандартом при инфологическом моделировании баз данных. Общепринятым сталосокращенное название ER-модель. Модель «Сущность — связь» внаибольшей степени согласуется с концепцией объектно-ориентированногопроектирования, которая в настоящий момент, несомненно, является базовой дляразработки сложных программных систем.
1.1 Определениетипов сущности
Цель: определение основных типов сущности,присутствующих в представлении данного пользователя о предметной областиприложения. На этом этапе определяются основные объекты, которые могутинтересовать пользователя. Эти объекты являются типами сущности, входящихмоделей.
Сущность-это реальный или воображаемый объект,имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области.
Сущность имеет имя, уникальное в пределахмоделируемой системы. Так как сущность соответствует некоторому классуоднотипных объектов, то предполагается, что в системе существует множествоэкземпляров данной сущности. Объект, которому соответствует понятие сущности,имеет свой-набор атрибутов — характеристик, определяющих свойства данногопредставителя класса. При этом набор атрибутов должен быть таким, чтобы можнобыло различать конкретные экземпляры сущности.
Одно из общепринятых графических обозначенийсущности — прямоугольник, в верхней части которого записано имя сущности, аниже перечисляются атрибуты, причем ключевые атрибуты помечаются, например,подчеркиванием или специальным шрифтом.
Каждая сущность должна обладать некоторымисвойствами:
1. иметь уникальное имя;
2. обладать одним или несколькими атрибутами,которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь;
3.обладать одним или нескольким атрибутами,которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности;
4. каждая сущность может обладать любымколичеством связи с другими сущностями данной модели.
Послевыделения каждой сущности ей следует присвоить некоторое осмысленное имя,понятное пользователю. Если сущность известна пользователю под разными именами,все дополнительные имена рекомендуется определить как алиасы, такжезадокументировать.Тип сущности Описание Псевдонимы Особенности использования Заказчик Сведения о заказчике Заказчик Заказчик может заказать несколько звонков Получатель Сведения о получателе Получатель Получатель может получать звонки от разных заказчиков Заявка Информация о звонке Заявка, телефонный звонок Заявка может поставляться несколькими заказчиками, каждый вид заявки может, каждая заявка может быть получена несколькими получателями.
Рис.№1. Сведения о типах сущностей
— Чтобы идентифицироватьтипы сущностей необходимо изучить представление пользователей и извлечь всеиспользуемые в них существительные, или сочетание существительного иприлагательного. После чего выбираются самые крупные и важные объекты для нашейпредметной области.
1.2 Определениетипов связи
Цель: определение важнейших типов связи, существующихмежду сущностями, выделенными на предыдущем этапе. Для этого из представленийпользователей выбираются все выражения, в которых содержатся глаголы.
Связь— это ассоциирование сущности. Сущности,участвующие в связи, называются участниками.
Между сущностями могут быть установлены: бинарныеассоциации, показывающие, каким образом сущности соотносятся иливзаимодействуют между собой. Связь может существовать между двумя разнымисущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Онапоказывает, как связаны экземпляры сущностей между собой. Если связьустанавливается между двумя сущностями, то она определяет взаимосвязь междуэкземплярами одной и другой сущности. Графическая интерпретация связи позволяетсразу прочитать смысл взаимосвязи между сущностями, она наглядна и легкоинтерпретируема. Связи делятся на три типа по множественности:
1. один-к-одному (1:1),
2. один-ко-многим (1: М),
3. многие-ко-многим (М: М).
Связь «один-к-одному» означает, чтоэкземпляр одной сущности связан только с одним экземпляром другой сущности.Связь «один-ко-многим»(1: М) означает, что один экземпляр сущности,расположенный слева по связи, может быть связан с несколькими экземплярами сущности,расположенными справа по связи, а связь «многие-к-одному» (M:1) означает, что одинэкземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второйсущности, и наоборот, один экземпляр второй сущности может быть связан снесколькими экземплярами первой сущности.
Определимтипы связей наших сущностей. Данные представлены в таблице, па рисунке №2.Тип сущности Связь Тип сущности Кардинальность связи Заказчик Заказывает Телефонный звонок 1: М Получатель Получает Телефонный звонок М:1
Рис.№2. Сведения о типах связей
1.3 0пределениеатрибутов и связывание их с типами сущностей исвязей
Цель: связывание атрибутов с типами сущности и связи.
Атрибут — это любая характеристика сущностизначимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная дляквалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики иливыражения состояния сущности.
Кроме того, в ER-модели допускаетсяпринцип категоризации сущностей. Это значит, что, как и вобъектно-ориентированных языках программирования, вводится понятие подтипасущности, то есть сущность может быть представлена в виде двух или более своихподтипов — сущностей, каждая из которых может иметь общие атрибуты и отношенияи/или атрибуты и отношения, которые определяются однажды на верхнем уровне инаследуются на нижнем уровне.
Атрибуты бывают:
— простые;
— составные — состоят из простых атрибутов;
— однозначные — атрибуты, которые могут приниматьединственное значение;
— многозначные — атрибуты, которые могутпринимать много значений;
— производные — это атрибуты, значение которыхмогут быть установлены с помощью значений других атрибутов.
Необходимо выбрать все данные, описывающиесущности и связи, выделенные в создаваемой модели базы данных. Выбранныесуществительные представляют собой атрибут в том случае, если они описываютсвойство, качество или характеристику некоторой сущности или связи.
Далее атрибуты документируют, то есть каждомувыделенному атрибуту присваивают осмысленное имя. О каждом атрибуте вдокументацию помещают следующие сведения:
1. имя атрибута и его описание;
2. любыеалиасы или синонимы, имеющиеся для данного атрибута;
3. тип данных и размерность значений;
4. значение, принимаемое для атрибута поумолчанию, если таковое имеется;
5. является ли атрибут обязательным;
6. является ли атрибут составным;
7. является ли атрибут производным;
8. является ли атрибут многозначным.
Сведения об атрибутах представлены в таблице нарис.№3.Атрибуты Тип данных Простой Синонимы Описание Заказчик разговора Код абонента счётчик Код абонента, заказчика разговора ФИО текстовый Личные данные абонента Личные данные абонента Адрес Текстовый - Адрес абонента Адрес абонента №_телефона_заказчика Числовой №_телефона_заказчика №_телефона_заказчика Дата Дата/время Дата Дата звонка Время Дата/время Время Время звонка
/>
Рис.№3.
1.40пределение доменов атрибутов
Цель: определение доменов для всех атрибутов,присутствующих в каждой локальной концептуальной модели данных.
Домен — это набор значений, которые могут бытьприсвоены атрибутам сущности. Домены должны содержать следующие данные:
1. набор допустимых значений для атрибутов;
2. сведения о размере и формате каждого из полейатрибутов.
После выделения всех имеющихся доменов ихдокументируют, присваивают осмысленные имена.
Сведения о доменах атрибутов представлены втаблице на рисунке №4.
/>
Рис.№4
1.5 Определениеатрибутов, являющихся потенциальными, первичными и внешними ключами
Цель: определение всех потенциальных ключей для каждоготипа сущности и если таких ключей окажется несколько выбор среди них первичногоключа. Также необходимо выделить внешние ключи для каждой сущности, если ониимеются.
Выделяют следующие виды ключей:
1. потенциальный ключ — это атрибут, наборатрибутов, однозначно идентифицирующих каждый экземпляр сущности;
2. первичный ключ — потенциальный ключ, которыйвыбран для идентификации экземпляров внутри сущностей (потенциальные ключи, невыбранные в качестве первичных, называются альтернативными);
3. внешний ключ — это атрибут или группаатрибутов дочерней сущности, которые соответствуют первичному ключуродительской сущности.
4. составной ключ — первичный ключ, состоящий изнескольких атрибутов.
При выборе первичного ключа необходимо приниматьво внимание следующие рекомендации:
1. использовать потенциальный ключ с минимальнымнабором атрибутов;
2. использовать тот потенциальный ключ,вероятность изменения значений которого минимальна;
3. выбирать тот потенциальный ключ, который имеетминимальную вероятность потери уникальности значений в будущем;
4. остановить свой выбор на потенциальном ключе,с которым будет проще всего работать с точки зрения пользователей.
После выборапервичных, альтернативных и внешних ключей сведения о них документируются.
1.6Создание диаграммы«сущность — связь»
Цель: разработка ER — диаграммы, содержащейконцептуальное отражение представлений пользователя о предметной областиприложения.
Существует множество подходов к построению такихмоделей: графовые модели, семантические сети, модель «сущность-связь»и т.д. Наиболее популярной из них оказалась модель «сущность-связь» или называемая ещё ER-моделью.
Моделирование предметной области при помощимодели «сущность-связь» базируется на использовании графическихдиаграмм.
/>
Рис.№5
П. Логическое проектирование
Логическое проектирование базы данныхпредставляет собой процесс конструирования моделей информационной структурыпредприятия, выполняемые в соответствии с требованиями выбранной схемыорганизации информации. Однако создаваемая логическая модель не зависит отособенностей конкретных СУБД и других физических условий реализации.
Основой анализа корректности схемы являются такназываемые функциональные зависимости между атрибутами базы данных. Некоторыезависимости между атрибутами отношений являются нежелательными из-за побочныхэффектов и аномалий, которые они вызывают при модификации базы данных. При этомпод процессом модификации базы данных мы понимаем внесение новых данных в БДили удаление некоторых данных из БД, а также обновление значений некоторыхатрибутов.
Цель: построение логической модели данных на основеконцептуальной модели данных, отражающей представление отдельного пользователяо предметной области приложения и проверка полученной модели с помощью методовнормализации и контроля выполнения транзакции.
На данномэтапе необходимо проверить связи, проверить модели с помощью правилнормализации и построить окончательную диаграмму сущность-связь.
2.1 Проверка связей
Цель: построение логической модели данных на основеконцептуальной модели данных с целью удаления из них нежелательных элементов ипреобразование полученных моделей в локальные логические модели данных.
Первым пунктом является удаление связи "многие ко многим". Удалить эту связь можно путем ввода промежуточнойсущности. Такая связь х в моей курсовой работе отсутствует, так какбыла сразу выделена в качестве отдельной сущность «марка».
При введении промежуточной сущности атрибутами этойсущности будут являться первичные ключи связываемых сущностей.
Вторым пунктом является удаление сложных связей — связей существующих между тремя и более типами сущности. Такие связи в моеймодели отсутствуют.
Теперь необходимо удалить рекурсивные связи — это связи, в которых одни и те же сущности участвуют несколько раз и в разныхполях. Таких связей в мною рассматриваемой модели нет.
Четвертым пунктом является удаление связи сатрибутами, то есть связи, имеющей дополнительные характеристики, таких связейв данной работе также не наблюдается.
Далее необходимо удалить множественные атрибуты,если они имеются. В данном случае их нет.
Также следует проверить связи типа один-к-одному.В разрабатываемой мною модели такие связи вообще отсутствуют.
Заключительнымпунктом является удаление избыточности связи. Связь считается избыточной, еслиодна и та же информация может быть получена не только через нее, но и припомощи другой связи. Сделав анализ данных можно сказать, что таких связей вданной работе также не наблюдается.
Примервыборки по связям на рисунке 6:
/>
Рис.№6.
2.2 Проверка моделей с помощью правилнормализации
Цель: проверка локальной логической модели данных сиспользованием технологии нормализации. Технология проектирования реляционных баз данных связано стеорией нормализации, основанной на анализе функциональных зависимостей междуатрибутами отношений. Понятие функциональной зависимости являетсяфундаментальным в теории нормализации реляционных баз данных. Функциональныезависимости определяют устойчивые отношения между объектами и их свойствами врассматриваемой предметной области. Именно поэтому процесс поддержкифункциональных зависимостей, характерных для данной предметной области,является базовым для процесса проектирования. Нормализация — это метод создания набораотношений с заданными свойствами на основе требуемых данных, установленныхнекоторой организацией. Это формальный метод анализа отношений на основепервичного ключа и существующих функциональных зависимостей. Он включает рядправил, которые могут использоваться для проверки отдельных отношений такимобразом, чтобы вся БД была нормализована до желаемой степени нормализации. В теории реляционных базданных обычно выделяется следующая последовательность нормальных форм:
1. 1 нормальная форма
2. 2 нормальная форма
3. 3 нормальная форма.
1) Отношение находится в первой нормальной форметогда и только тогда, когда на пересечении каждого столбца и каждой строкинаходятся только элементарные значения атрибутов;
Существуетдва подхода исключения повторяющихся групп из ненормализованных таблиц:
— в первом случае повторяющиеся группы удаляютсяпутем ввода соответствующих данных в пустые столбцы строк с повторяющимисяданными. Этот подход называется выравниванием таблицы.
— во втором случае один атрибут или группаатрибутов назначаются ключом ненормализованной таблицы, а затем повторяющиесягруппы изымаются и помещаются в отдельные отношения с копиями ключа исходнойтаблицы.
2) Отношение находится во второй нормальной форметогда и только тогда, когда оно находится в первой нормальной форме и несодержит неполных функциональных зависимостей не первичных атрибутов отатрибутов первичного ключа.
" Функциональная зависимость — описываетсвязь между атрибутами отношения. Если в отношении R, содержащем атрибуты А иВ, атрибут В функционально зависит от атрибута А (А—>В), то каждое значениеатрибута А связано только с одним значением атрибута В.
В некотором отношении R атрибут В называют полностьюфункционально зависимым от атрибута А, если атрибут В функционально зависит отполного значения атрибута А и не зависит ни от какого подмножества полногозначения атрибута А. Втораянормальная форма применяется только для отношений с составными первичнымиключами, а в моей БД не имеется отношений с составными первичными ключами.
3) Отношение находится в третьей нормальной форметогда и только тогда, когда оно находится во второй нормальной форме и несодержит транзитивных зависимостей.
Если для атрибутов А, В, С некоторого отношения R существует зависимостьвида А—>В, В—«С, то говорят, что атрибут С транзитивно зависит отатрибута А через атрибут В.
Все моиотношения находятся в первой, второй и третьей нормальной форме. В моей БДтаких зависимостей не обнаружено.
2.3 Построение окончательной диаграммы „Сущность-связь“
/>
Рис.№7.
Заключение
СУБД обеспечивает полный контроль над процессомопределения данных их обработкой совместных использований. Все этифункциональные возможности в полной мере реализуются в программе MS Access, в ней предусмотрены всенеобходимые средства для определения и обработки данных, а также для управленияими при работе с большими объемами информации.
В данной курсовой работе разработана база данныхдля автоматизации * учета в автомобильном салоне, для учета поступленияавтомобилей с завода, для учета покупки и продажи марок автомобилей покупателю.Также в ней содержится информация о покупателях, дилерах, заводе — изготовителе.
Разработка базы данных началась с определенияобъектов, которые представляют наибольший интерес для пользователей, то есть свыделения типов сущностей. Далее дается характеристика типов связей, которыеприсутствуют между данными сущностями. Третьим пунктом было определениеатрибутов, входящих в ту или иную сущность и связывание их с типами сущностей исвязей. Было представлено подробное описание доменов атрибутов. Отдельнымпунктом выделили определение атрибутов, являющихся потенциальными, первичными ивнешними ключами. На основании этих данных построена диаграмма „сущность — связь“.
На втором этапе была сделана проверка связей, ипроверка моделей с помощью правил нормализации. И, наконец, заключительнымпунктом данной курсовой работы было построение окончательной диаграммы»сущность — связь" с указанием всех имеющихся атрибутов ипромежуточных сущностей.
В заключениихочу добавить, что современные базы данных являются основой многочисленныхинформационных систем. Информация, накопленная в них, является чрезвычайноценным материалом, и в настоящий момент широко распространяются методыобработки баз данных с точки зрения извлечения из них дополнительных знаний,методов, которые связаны с обобщением и различными дополнительными способами обработкиданных. Базы данныхв данной концепции выступают как хранилища информации, при необходимости ккоторым всегда можно обратиться
Список использованной литературы
1. Базыданных. Учебник под ред. А.Д, Хомоненко — СПб.: " Корона принт", 2000
2. ВейскосДж. Эффективная работа с MS Access 2000 — СПб.: Питер, 2001
3. ГлушаковСВ., Ломотько Д, В. Базы данных. Уч. Курс- Харьков: «Фо-пио»;2000
4. Дейт К.Дж. Введение в систему баз данных — 7-е издание-М.: Виль-ям,2001
5. Диго СМ.Проектирование и использование баз данных. Учебник — М.: Финансы и статистика,1995
6. Карпова Т.С: Базы данных; Модели, разработка,реализация. — СПб.: Питер- 2000