Содержание
Введение
1. Разработка требования к базе данных
1.1 Постановка задачи
1.2 Анализ информационных потоков, выбор модели
2. Проектная часть
2.1 Проектирование базы данных
2.2 Создание базы данных
2.3 Программирование
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В современных условиях возрастает значение информационных систем, позволяющих обеспечить информационную поддержку процессов принятия решений. Базы данных являются одним из основных элементов большинства информационных систем. Базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов, систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины. Рассматривая такую предметную область как автостанция, несомненно, невозможно обойтись без структурирования информации в базу данных. База данных обладает, по меньшей мере, тремя важными свойствами (признаками):
. База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки и т.п.) базами данных не являются.
. Данные в базе данных хорошо структурированы (систематизированы). Под структурированностью в данном случае понимается явное выделение составных частей (элементов) и связей между ними.
. Структура базы данных обеспечивает эффективный поиск и обработку данных. Эффективность здесь главным образом определяется тем, как соотносятся гибкость и мощность возможностей (поиска и обработки) с затратами усилий и ресурсов.
Актуальность создания приложения базы данных, как части информационной системы, очевидна - хранение в удобном виде, возможность совместного использования базы данных несколькими пользователями, средства поддержания данных в актуальном состоянии, возможность построения отчетов по запросу пользователя.
|
Разработка требования к базе данных
В процессе разработки требований к базе данных можно выделить следующие этапы:
. Постановка задачи.
2. Анализ информационных потоков, выбор модели.
Постановка задачи
В рамках выполнения курсовой работы требуется разработать базу данных "Автостанция".
А. Входные документы.
Аl. Расписание рейса
А2. Сведения о покупателях
В. Выходные документы.
B1. Сведения о свободных местах на рейс
B2. Сведения о продаже билетов
Реквизиты:
Номер рейса, Пункт отправления, Пункт назначения, Дата отправления, Номер автобуса, Основной водитель, Сменный водитель, Количество мест, Проданные места на момент отправления, ФИО водителя, Номер водителя, Дата, Время в пути, Регистрационный номер проданного билета, Номер рейса, Дата отправления, Пункт назначения, Стоимость билета.
Необходима реализация следующих запросов:
выдать информацию о наличии свободного билета на рейс;
вывести список рейсов в один и тот же город с указанием времени пути и стоимости билета.
Анализ информационных потоков, выбор модели
На данном этапе требуется логически построить информационную систему, призванную автоматизировать процесс учета данных какой-либо области человеческой деятельности; анализируя информационные потоки, необходимо выбрать модель базы данных.
|
В данной курсовой работе требуется разработать приложение для работы с базой данных "Автостанция", система управления которой предназначена для автоматизации работы автостанций. Автостанция является промежуточным звеном между другими автостанциями и пассажирами. Наличия этого звена выгодно и тем и другим: автостанции объединены в единую сеть с возможностью взаимной реализации билетов и передачи справочной информации; пассажиры, с другой стороны, не имеют проблем с покупкой билетов на тот или другой авторейс. На рис.1 отображены взаимосвязи между автостанцией и ее партнерами
Рис.1. Пример взаимосвязи информационных потоков
Основная задача проектирования базы данных - определение количества отношений и их реквизитного состава. Совокупность реквизитов, объединенных в более крупную единицу данных, называется составной единицей информации. На основе последних можно составить входные и выходные документы базы данных "Автостанция".
Рассмотрим входной документ "Расписание рейса"
. В общей заголовочной части расположены такие реквизиты, как наименование организации, эмблема организации, главный диспетчер, так как эти реквизиты относятся ко всему документу.
. К предметным строкам документа относятся в данном случае реквизиты номер рейса, дата отправления, пункт отправления, пункт назначения, время в пути.
. К заверительной части документа относится реквизит - начальник смены.
. К реквизиту, предназначенному для улучшения читабельности документа, относится реквизит Расписание рейса, но этот реквизит не подлежит вводу в базу данных.
|
![]() ![]() | УТВЕРЖДАЮ Главный диспетчер _____________ Петров А. В. | |||||
РАСПИСАНИЕ РЕЙСА | ||||||
№ | Номер рейса | Дата отправления | Пункт отправления | Пункт назначения | Время в пути | |
25.09.2009 | Павлодар | Экибастуз | 2ч. 20мин | |||
25.09.2009 | Павлодар | Омск | 12ч | |||
25.09.2009 | Павлодар | Аксу | 1ч 30 мин | |||
25.09.2009 | Павлодар | Томск | 14ч. 20мин | |||
25.09.2009 | Павлодар | Семей | 6ч. | |||
Начальник смены __________________ | ||||||
Аналогично следует разработать второй входной документ, который будет выглядеть следующим образом:
![]() ![]() | УТВЕРЖДАЮ Главный диспетчер _____________ Петров А. В. | |||||
СВЕДЕНИЯ О ПОКУПАТЕЛЯХ | ||||||
№ | ФИО покупателя | № удостоверения/паспорта | Гражданство | № рейса | Место | |
Кренько Олеся Сергеевна | RUS | |||||
Петров Иван Васильевич | KZ | |||||
Ахметов Нурлан Каиргалиевич | KZ | |||||
Пашко Светлана Константиновна | KZ | |||||
Скворцов Сергей Петрович | RUS | |||||
Начальник смены __________________ | ||||||
Рассмотрим выходной документ "Сведения о свободных местах на рейс"
. В общей заголовочной части расположены такие реквизиты, как наименование организации, эмблема организации, главный диспетчер, так как эти реквизиты относятся ко всему документу.
. К предметным строкам документа относятся в данном случае реквизиты номер рейса, дата отправления, пункт назначения, номер автобуса, количество мест, свободные места.
. К заверительной части документа относится реквизит - начальник смены.
. К реквизитам, предназначенным для улучшения читабельности документа, относится реквизит Сведения о свободных местах на рейс на 25.09.2009 год 14: 00 часов и Итого, но эти реквизиты не подлежит вводу в базу данных.
![]() ![]() | УТВЕРЖДАЮ Главный диспетчер _____________ Петров А. В. | ||||||
СВЕДЕНИЯ О СВОБОДНЫХ МЕСТАХ НА РЕЙС НА 25.09.2009, 14: 00 | |||||||
№ | Номер рейса | Дата отправления | Пункт назначения | Номер автобуса | Количество мест | Свободные места | |
25.09.2009 | Экибастуз | ||||||
25.09.2009 | Омск | ||||||
25.09.2009 | Аксу | ||||||
25.09.2009 | Томск | ||||||
25.09.2009 | Семей | ||||||
ИТОГО:количество мест 186продано мест 176 свободно мест 10 | |||||||
Начальник смены __________________ | |||||||
Аналогично следует разработать второй выходной документ, который будет выглядеть следующим образом:
![]() ![]() | УТВЕРЖДАЮ Главный диспетчер _____________ Петров А. В. | ||||
СВЕДЕНИЯ О ПРОДАЖЕ БИЛЕТОВ НА 25.09.2009, 14: 00 | |||||
№ | Номер рейса | Количество мест | Проданные места | Стоимость билета | |
ИТОГО:количество мест 186продано мест 176 свободно мест 10 | |||||
Начальник смены __________________ | |||||
На следующем этапе следует продумать структуру экономических показателей путем расчленения всех сведений на показатели, а потом объединить реквизиты родственных показателей по принципу "В одно отношение включается группа экономических показателей с одинаковым составом реквизитов-признаков". Такой подход позволяет создать структуру базы данных с минимальной избыточностью.
Основная задача проектирования базы данных - это определение количества файлов и их реквизитного состава.
Реквизит - это совокупность значений некоторого фиксированного набора переменных. Различают реквизиты-признаки и реквизиты-основания.
Реквизит-признак - это информационное отображение качественного свойства некоторого объекта.
Реквизит-основание - это информационное отображение количественного свойства некоторого объекта.
В состав экономического показателя должны входить один реквизит-основание и несколько реквизитов-признаков, однозначно характеризующих условие существования основания.
Для определения признаков и оснований я пользовалась следующими правилами:
. Если значение реквизита является исходным данным или результатом арифметической операции, то это основание;
. Если реквизит текстовый, то это признак;
. Если реквизит обозначает предмет или время - это признак;
. Если реквизит в некотором показателе является признаком (основанием), то он будет играть эту же роль в других показателях;
. Если показатели описывают сходные процессы, то их призначные части совпадают;
. Если основание показателя вычисляется по значениям других оснований, то набор признаков такого показателя - это объединение признаков, связанных с этими основаниями.
К реквизитам основаниям относятся: стоимость билета, количество мест, проданные места.
К реквизитам признакам относятся: время в пути, пункт отправления, пункт назначения, дата отправления, ФИО водителя, сменный водитель, основной водитель, номер автобуса, номер водителя, номер билета, номер рейса.
Можно сделать вывод, что в документах приложения базы данных "Автостанция" будет 3 показателя. Подберем реквизиты-признаки для каждого основания и получим показатели.
У основания Стоимость билета необходимыми признаками будут номер билета (для определения рейса), номер рейса, время в пути (для определения пункта назначения).
В результате структура показателя П1 примет вид:
П1 (номер билета, номер рейса, время в пути, стоимость билета).
У основания Количество мест необходимыми признаками будут номер рейса, номер автобуса, пункт отправления, пункт назначения, дата отправления.
В результате структура показателя П2 примет вид:
П2 (номер рейса, номер автобуса, пункт отправления, пункт назначения, дата отправления, количество мест).
У основания Проданные места необходимыми признаками будут номер рейса, номер автобуса, номер водителя, ФИО водителя, сменный водитель, основной водитель.
В результате структура показателя П3 примет вид:
П3 (номер рейса, номер автобуса, номер водителя, ФИО водителя, сменный водитель, основной водитель, проданные места).
Показатель является минимальной группой реквизитов, сохраняющей информативность (осмысленность), и поэтому достаточной для образования документа. Но с другой стороны представление экономической информации в форме показателей не является универсальным, так как имеются значительные массивы осмысленной информации, не содержащие реквизитов оснований.
Методом, решающим этот недостаток является построение модели данных.
Модель данных - это совокупность трех составляющих:
множество информационных конструкций, допускаемых этой моделью;
множество допустимых операций над данными;
множество ограничений, наложенных на информационные конструкции.
Иными словами модель данных - это инструмент для представления данных в базе данных.
В целях обеспечения наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных построим модель, называемую "сущность-связь". Эту модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами таких моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).
Сущность - любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных.
В проектируемой базе данных сущностями будут являться: РЕЙС, БИЛЕТ, АВТОБУС, ВОДИТЕЛЬ.
Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть ВОДИТЕЛЬ, а экземпляром - Иванов, Петров и т.д.
Атрибут - поименованная характеристика сущности. Примерами атрибутов для сущности БИЛЕТ будут номер билета, стоимость и т.д.
Ключ - минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. К примеру в сущности РЕЙС исключение из атрибутов такого как ID рейса не позволит однозначно определить рейс, поэтому ключом сущности РЕЙС является атрибут - ID рейса.
Связь - ассоциирование двух или более сущностей. Для выявления связей между сущностями необходимо, как минимум, определить сами сущности и их атрибутный состав. Построим модель "сущность-связь":
∞
∞ ∞
∞ ∞
1 1
Центральная задача проектирования базы данных - это определение количества отношений и их атрибутного состава.
Задача группировки атрибутов в отношении допускает множество вариантов решения.
Рациональный вариант предполагает:
. множество отношений должно обеспечить минимальную избыточность представления информации;
. корректировка отношений не должна приводить к двусмысленности и потере информации;
. перестройка набора отношений при добавлении в базу данных новых атрибутов должна быть минимальной.
Переход от модели "Сущность-связь" к реляционной модели данных осуществим через нормализацию.
Нормализация - это способ преобразования отношений, позволяющий улучшить характеристики базы данных по перечисленным критериям.
В реляционной модели данных информационной конструкцией является отношение (таблица); операциями - проекция, выборка и соединение; ограничением - функциональная зависимость.
По определению, в отношении R (A,B) реквизит А функционально определяет реквизит В, если в любой момент времени каждому значению А соответствует единственное значение В.
На первом шаге алгоритма приведения отношений к третьей нормальной форме, составим все функциональные зависимости рассматриваемой предметной области:
. номер рейса - > пункт отправления
2. номер рейса - > пункт назначения
. номер рейса - > дата отправления
. номер рейса - > номер автобуса
. номер автобуса - > пункт отправления
. номер автобуса - > пункт назначения
. номер автобуса - > количество мест
. номер водителя - > ФИО водителя
. номер водителя - > смена
. номер билета - > номер рейса
. номер билета - > стоимость
. номер рейса, дата отправления - > номер водителя
. номер рейса, дата отправления - > проданные места
. номер рейса, номер автобуса - > время в пути.
На шаге 2 воспользуемся двумя теоремами:
) теорема 2 - реквизит А определяет реквизит В и реквизит А определяет реквизит С только тогда, когда А определяет В и С вместе;
) теорема 3 - если реквизит А определяет реквизит В и реквизит В определяет реквизит С, то реквизит А определяет реквизит С.
В результате получим 6 функциональных зависимостей:
. номер рейса - > пункт отправления, пункт назначения, дата отправления, номер автобуса
2. номер рейса, дата отправления - > номер водителя, проданные места
. номер рейса, номер автобуса - > время в пути
. номер автобуса - > пункт отправления, пункт назначения, количество мест
. номер водителя - > ФИО водителя, смена
. номер билета - > номер рейса, стоимость.
В этих функциональных зависимостях отсутствуют неполные и транзитивные функциональные зависимости.
На третьем шаге определим первичный ключ отношений. В данном случае первичным ключом будут те реквизиты, которые не встречаются в правых частях. В данном примере первичным ключом является номер билета.
Для каждой функциональной зависимости создадим проекцию исходного отношения:
1. T=R1 [номер рейса, номер водителя, номер автобуса, пункт отправления, пункт назначения, дата отправления, проданные места, время в пути]
2. T=R2 [номер билета, номер рейса, стоимость]
3. T=R3 [номер автобуса, пункт отправления, пункт назначения, количество мест]
4. T=R4 [номер водителя, ФИО водителя, смена].
Таким образом, переход к третьей нормальной форме привел в данном примере к четырем отношениям.
Для составления запросов, указанных в задании воспользуемся средством реляционной алгебры - операцией выборки.
. Выдать информацию о наличии свободного билета на рейс.
Этот запрос относится к
Запрос будет выглядеть так:
Вход запроса:
Выход запроса:
Оболочка запроса:
. Вывести список рейсов в один и тот же город с указанием времени пути и стоимости билета.
Этот запрос относится к
Запрос будет выглядеть так:
Вход запроса:
Выход запроса:
Оболочка запроса:
Проектная часть
В проектной части необходимо выполнить следующие этапы:
. Проектирование базы данных (определение состава полей её таблиц и связей между ними).
2. Создание базы данных.
. Программирование выполнения операций над данными.