Компоненты автоматизированной информационной системы (АИС). Место БД в АИС.

Атоматизированная информационная система (АИС) – термин, используемый для названия всех информационных систем.

Совокупность организационных, технических, программных и информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи информации, предназначенной для осуществления функций управления на предприятии.

Структура АИС описывается терминами и определениями в соответствии с комплексом стандартов на автоматизированные системы:
ГОСТ 34.003-90. Дата введения ГОСТ 01.01.92. г.
С ГОСТ можно познакомится в информационной системе

Наиболее широкое испольуемое описание АИС – описание её как совокупности взаимодействующих подситем.

Опр. Подсистема – часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложение на элементы.

В рамках АИС выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы

Функциональные подсистемы АИС

Функциональная подсистема ЭИС представляет собой комплекс экономических задач с высокой степенью информационных обменов (связей) между задачами.

Под задачей понимается некоторый процесс обработки информации с четко определенным множеством входной и выходной информации (начисление з/п, учет прихода материалов, формирование приказа на прием, увольнение и т.п).

Функциональные подсистемы ЭИС делятся по следующим принципам:

предметному;
функциональному;
проблемному;
смешанному (предметно-функциональному).

С учетом предметного принципа выделяют подсистемы соответствующие управлению отдельными ресурсами:

подсистема управления сбытом готовой продукции;
подсистема управления производством;
подсистема управления персоналом (кадры);
подсистема управления финансами;
подсистема управления материально-техническим снабжением.

С учетом функционального принципа – выделение подсистемы на основе функций управления

Проблемный принцип формирования подсистем отражает необходимость гибкого и оперативного принятия решений по отдельным проблемам в рамках систем поддержки принятия решений (СППР).
Например – решение задач бизнеса планирования, решение задач управления проектами.
Реализуется, как правило, в виде локальных ИС, импортирующих данные из корпоративных ИС.

На практике чаще всего применяется смешанный – предметно-функциональный подход, согласно которому построение функциональной структуры ЭИС - это разделение её на подсистемы по характеру хозяйственной деятельности. Разделение должно соответствовать структуре предприятия, системе управления, характеру выполняемых функций.

Обеспечивающие подсистемы АИС

Обеспечивающие системы АИС являются общими для всех функциональных подсистем, независимо от конкретных функциональных подсистем.
В состав обеспечивающих входят следующие подсистемы:

Подсистема "Организационное обеспечение"
В неё входят:
1. Документы, регламентирующий процесс создания и функционирования АИС.
2. Совокупность средств, необходимых для эффективного проектирования и функционирования ЭИС (общесистемные и отраслевые классификаторы, унифицированные системы документов, типовые пакеты прикладных программ (Офис), типовые структуры управления предприятием.
3. Техническая документация, получаемая в процессе обследования, проектирования и внедрения системы:
- технико-экономическое обоснование;
- техническое задание;
- технический и рабочий проекты и документы;
4. Состав пользователей АИС. (в первую очередь персонал, организационно-кадровая структура проекта, определяющая, в частности, состав главных конструкторов и специалистов).

Подсистема "Правовое обеспечение"
Совокупность юридических документов с определением регламентных отношений по формированию, хранению, обработке информации системы:
- договор между разработчиками и заказчиком;
- характеристика статуса создаваемой системы;
- права (лицензии) на использование программных итехнических средств
- правовые полномочия отдельных видов процессов обработки информации;
- правовые полномочия пользователей системы и др.

Подсистема "Техническое обеспечение"
Комплекс технических средств, предназначенных для хранения, передачи и обработки данных в ЭИС.
Состав комплекса:
- ЭВ машины;
- средства подготовки данных на машинных носителях;
- средства сбора и регистрации информации;
- средства передачи данных по каналам связи;
- средства накопления данных и выдачи результативной информации;
- вспомогательное оборудование;
- организационная техника.

Подсистема "Математическое обеспечение"

Совокупность математических моделей и алгоритмов для решения задач обработки информации, а также комплекс средств и методов, позволяющих строить экономико-математические модели задач управления.

Подсистема "Программное обеспечение"

Совокупность компьютерных программ, описаний и инструкций по их применению на ЭВМ.
ПО делится на два комплекса:
- общее – ОС, операционные оболочки, компиляторы, интерпретаторы, программные среды, СУБД, сетевые программы и т.п.;
- специальное – совокупность прикладных программ, разработанных для конкретных задач в рамках функциональных подсистем, контрольные примеры.

Подсистема "Информационное обеспечение"
Совокупность единой системы и кодирования технико-экономической информации, унифицированной системы документации и информационной базы.
Состав ИО:
- компоненты вне машинного ИО (классификаторы, документы);
- внутримашинное ИО – макеты экранных форм для ввода первичной информации и вывода результативной, структура информационной базы, базы данных.
Центральный компонент ИО – БД, через которую осуществляется обмен данными различных задач.

Подсистема "Лингвистическое обеспечение"
Совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в ИС, а также правил формализации естественного языка.
Языковые средства делятся на 2 группы:
- традиционные языки – естественные, математические, алгоритмические, языки моделирования;
- языки, предназначенные для диалога с ЭВМ – информационно-поисковые языки СУБД, языки операционных сред, входные языки пакетов прикладных программ.

Подсистема "Технологическое обеспечение"

Описание обработки технологических этапов обработки различных видов информации:
- входной, результативной информации;
- организационно-распорядительной документации (сроки формирования отчетов и документов);

Все обеспечивающие подсистемы связаны между собой и с функциональными подсистемами

Использование баз данных является эффективным средством разработки и поддержки информационного обеспечения АИС.

Опр. 1: База данных (БД – DB — DataBase) – это хранилище структурированных, непротиворечивых данных, минимально избыточных и целостных.

Опр. 2: БД (Data Base) – это компьютеризованная система хранения информации, основная цель которой содержать информацию и предоставлять её по требованию.
К информации относится всё, что представляет интерес для отдельного пользователя или предприятия.
Предприятие в широком смысле слова - коммерческая, научная, техническая или другая организация. Предприятие может состоять всего из одного человека (небольшая частная БД), быть целой корпорацией или другой крупной организацией (с очень большой БД) или нечто среднее (университет, больница, правительственное ведомство, промышленное предприятие, банк)

Опр. 3: БД – это хранение структурированных данных, при этом данные должны быть не противоречивыми, минимально избыточными и целостными.

Опр. 4 (по ГОСТу):
В настоящее время действует Закон «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» от 23.09.92 г. В нем дается определение БД :
«База данных - это объектная форма представления и организации совокупности данных (например статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ.»

Опр. 5:БД – это набор интегрированных записей с само описанием.
Описание данных называют системным каталогом или словарем данных (data dictionery), т.е. данные о данных или метаданные (meta—data).
Это важное преимущество использования БД, обеспечивающее независимость баз данных от приложений. Для одной БД может быть разработано много прикладных программ, реализованных в разных инструментальных средах, т.е. база данных одновременно может использоваться многими пользователями.

Опр. 6:БД – это организованная в соответствии с определенными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.
Предметная область – это часть реального мира, интересная с точки зрения решения задачи автоматизации.

Опр. 7 (по К.Дейту): БД состоит из набора постоянных данных, которые используются приложениями.
(Постоянные – постоянно сохраняемые)
Кроме постоянных есть еще понятия транзитных данных. К транзитным данным относятся входные и выходные данные.
Входные данные для БД – это информация передаваемая системе БД (через устройства ввода: терминал, рабочая станция). Эта информация может изменить постоянные данные, но они не является частью БД. Пример: Входные данные: 1) изменение стоимости билета (снижение); 2) введение нового рейса
Выходные данные – сообщения и результаты, выдаваемые системой (экран, печать, файл). Они берутся из постоянных данных, но это тоже не часть БД.

Чем отличается "база данных" от какого бы то ни было склада данных, поддерживаемого в файлах операционной системы? Основное отличие состоит в том, что набором данных, входящих в состав базы данных управляет специальное программное обеспечение, которое называют "системой управления базами данных (СУБД – DBMS – DataBase Management System - диспетчер БД)", которая обладает знаниями по поводу связи между разнородными данными.
Основная функция , выполняемая СУБД - предоставление пользователю БД возможности работать с ней, не вникая в детали на уровне аппаратного обеспечения (простой пользователь отстранен более, чем прикладной программист).

СУБД должна поддерживать следующие функции:
1. Создавать БД и объекты базы данных. Это осуществляется с помощью команд языка определения данных (ЯОД) СУБД. ЯОД позволяет задать структуру, тип, логические ограничения на данные, связи между данными, структуру доменов, индексов, триггеров и других объектов БД.
2. Вставлять, обновлять, удалять и извлекать информацию из БД. Эти операции осуществляются с помощью команд языка манипулирования данными (ЯМД) СУБД. Для извлечения данных существуют специальные языки запросов. Стандартными являются языки SQL (Structure Query Language – язык структурированных запросов), QBE (Query By Example – запрос по образцу). Наличие языка запросов устраняет присущие файловым системам ограничения – сформулированный на нем сложный запрос к БД выражается небольшим по объему кодом.
3. Предоставлять контролируемый доступ к данным с помощью следующих средств:
— системы обеспечения безопасности, предотвращающей несанкционированный доступ к объектам БД со стороны пользователей;
— системы поддержки целостности данных, обеспечивающей непротиворечивое состояние хранимых данных;
— системы управления параллельной работой приложений, контролирующей процессы совместного доступа к БД;
— системы восстановления, позволяющей восстановить БД до предыдущего непротиворечивого состояния, нарушенного в результате сбоя аппаратного или программного обеспечения;
— доступного пользователям каталога (словаря данных), содержащего описание хранимой в БД информации.
Реальный объем функциональных возможностей отличается в разных СУБД. Современные СУБД поддерживают широкий набор функций.