Розділ 2. Основи організації баз даних

 

2.1. Інформаційні системи

При вивченні процесів інформаційного забезпечення менеджменту доводиться зустрічатися з такими термінами: «система», «структура системи», «елементи системи», «системний підхід», «об’єкт управління», «інформаційні системи», «інформаційне забезпечення» тощо.

Практика свідчить, що лише системна обробка одноразово зібраної вірогідної первинної інформації, яка характеризує передовсім виробничо-господарські та інші процеси і явища на об’єкті управління, разом з іншими видами інформації при вирішенні всього комплексу проблем дає відчутний виграш.

Термін «система» (system) використовується в широкому плані і тлумачиться по-різному. Найпоширеніше тлумачення цього терміна таке: під системою розуміють єдність, що складається з численних взаємопов’язаних і (в ряді випадків) взаємозалежних частин (елементів), кожна з яких додає дещо конкретне до унікальних характеристик цілого. Тобто йдеться про систему як сукупність окремих частин, що становить єдине ціле, спрямоване на досягнення однієї мети. При цьому кількість елементів, що утворюють систему, та зв’язків між ними не уточнюється, оскільки таке уточнення може призвести до суперечки, подібної тій, яку вели стародавні філософи: скільки складених разом каме­нів становлять купу.

Вилучення якоїсь частини системи інколи порушує властивості її цілісності, тобто єдності, а згадана мета, характерна для всієї сукупності складових частин системи, не завжди може бути досягнена.

Структура системи визначається розміщенням і взаємо­зв’язками її елементів або частин при виконанні їхніх функцій. Звичайно, згадана структура залежить від величини системи та її складності. Величина системи характеризується не лише кількістю її елементів, а й зв’язками між ними. Щодо складності, то вона визначається різноманітністю, неоднорідністю властивостей елементів та різною якістю зв’язків між ними (прямі, зворотні, нейтральні тощо).

При дослідженні соціально-економічної чи організаційної системи важливо встановити загальні зв’язки між її елементами. Науковою основою для раціонального або ефективного управління тією чи іншою системою є системний підхід.

Системний підхід — це сукупність методологічних принципів і положень, що дають змогу всебічно розглядати систему як одне ціле з узгодженим функціонуванням усіх її елементів.

Системний підхід до створення інформаційної системи — це комплексне вивчення об’єкта управління як одного цілого з розумінням частин його як цілеспрямованих підсистем і вивчення цих підсистем та взаємовідносин між ними. В цьому разі об’єкт управління розглядається як сукупність взаємопов’язаних елементів однієї складової динамічної системи, що перебуває в стані постійних змін під впливом багатьох внутрішніх і зовнішніх факторів (змінностей), пов’язаних процесами перетворення вхідного набору ресурсів в інші вихідні ресурси.

Складові елементи системи, наприклад, об’єкта управління називаються іноді підсистемами. Ці підсистеми в ряді випадків відіграють роль самостійних систем нижчого рівня. Такий підхід передбачає:

· вивчення кожного елемента підсистеми в його взаємозв’язку і взаємодії з іншими елементами підсистеми;

· дає змогу спостерігати зміни, що відбуваються в системі як результат зміни її основних елементів підсистем;

· виявляти специфічні системні властивості, робити об­ґрунтовані припущення щодо закономірностей розвитку системи та визначати оптимальний режим її функціонування.

При цьому менеджер, який приймає управлінські рішення, має аналізувати взаємозв’язки частин об’єкта управління (його внутрішні змінності), об’єкта управління в цілому і зовнішнього щодо нього середовища (зовнішні змінності), а також пам’ятати, що кожне його рішення так чи так впливає на всі аспекти об’єкта управління. За цих умов набуває чинності ситуаційний підхід (contіngency approach), тобто концепція, яка стверджує, що оптимальне рішення є функція факторів середовища в самому об’єкті управління (внутрішні змінності) і навколишнього середовища (зовнішні змінності). Тобто йдеться про конкретні прийоми та концепції з визначеними конкретними ситуаціями для досягнення мети (з урахуванням усіх факторів) з найбільшим виграшем.

Системному підходу притаманні такі основні принципи:

· кінцевої мети — абсолютний пріоритет кінцевої (глобальної) мети;

· єдності — розгляд системи як цілого, так і сукупності елементів;

· зв’язності — розгляд будь-якої частини разом з її зв’язками з оточенням;

· модульної побудови — корисно виділяти модулі в системі та розглядати її як сукупність модулів;

· ієрархії — корисно вводити ієрархію елементів і (чи) їх ранжування;

· функціональності — спільний розгляд структури та функцій з пріоритетом функцій над структурою;

· розвитку — врахування змін системи, її здатність до розвитку, розширення, зміни елементів, накопичення інформації;

· децентралізації — поєднання рішень, які приймаються, та керування централізацією і децентралізацією;

· невизначеності — врахування невизначеностей та випадковостей у системі.

Системний підхід часом називають комплексним, що є не зовсім правильно. Його характерними ознаками є:

· одночасне розроблення великої кількості задач;

· максимальна типізація та стандартизація рішень, що приймаються;

· багатоаспектне уявлення про структуру інформаційної системи як про систему, що складається з кількох груп компонентів, та відносна автономна їх розробка;

· ключова роль баз даних;

· локальне впровадження та збільшення функціональних задач.

У методологічному відношенні системний підхід базується на ідеях цілісності, цілеспрямованості, організованості об’єктів управління, їхній внутрішній активності та динамізмі.

В соціально-економічних системах, до яких структурно входять різноманітні об’єкти управління різних рівнів, регулярно збільшуються обсяги інформації, яка використовується в процесах управління. Ця інформація дискретна й переважно збирається та обробляється за допомогою інформаційної та електронної обчислювальної техніки. Отож з цих позицій і розглядатимемо інформаційні системи.

Інформаційна система — це сукупність різноманітних взаємопов’язаних або взаємозалежних усебічних відомостей про стан об’єкта управління та процеси, що відбуваються на ньому і які виражені в показниках і інших інформаційних сукупностях, зібраних та оброблених за допомогою технічних (інформаційних і обчислювальних) засобів за визначеною методикою та заданих алгоритмах, і які відповідають вимогам керівної системи при її впливі на керовану.

Для розв’язання проблеми спільного використання інформаційної системи різними користувачами створюється інформаційне забезпечення.

Під інформаційним забезпеченням розуміють сукупність форм документів різних видів призначення, нормативної бази та реалізованих рішень щодо обсягів, розміщення і форм існування інформації, яка використовується в інформаційній системі під час її функціонування на об’єкті управління (ГОСТ 34.003-90. «АС. Термины и определения»).

Основні вимоги до інформаційного забезпечення (ГОСТ 24.104-85 «Автоматизированные системы управления. Общие требования») такі:

· інформаційне забезпечення має бути достатнім для використання всіх функцій інформаційної системи, які автоматизуються;

· для кодування інформації, що використовується як на об’єкті управління, так і на вищому рівні, необхідно використовувати погоджені класифікатори, які в них є;

· інформаційне забезпечення даної інформаційної системи має бути поєднане з інформаційним забезпеченням інших систем, з якими воно взаємодіє;

· форми документів і відеокадрів, які вводяться системою, мають відповідати вимогам стандартів, технічним характеристикам терміналів, а також погодженні з замовником;

· сукупність інформаційних масивів організується у вигляді бази даних на машинних носіях;

· інші вимоги.

Загальноприйнятої класифікації інформаційних систем поки що не існує. Проте їх можна класифікувати за різними ознаками:

· за рівнем або сферою діяльності — державні; територіальні або регіональні; міжгалузеві; галузеві або відомчі; об’єднань, фірм, підприємств або установ; технологічних процесів тощо;

· за рівнем автоматизації процесів управління — автоматизованого збирання й обробки інформації; інформаційно-пошукові; інформаційно-довідкові; об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту (керівників і фахівців); системи забезпечення прийняття рішень або підтримки прийняття рішень; інтелектуальні системи;

· за ступенем централізації обробки інформації — централізовані, децентралізовані та змішані інформаційні системи, інформаційні системи колективного використання;

· за ступенем інтеграції функцій — багаторівневі з інтеграцією за рівнями управління (підприємство — об’єднання, об’єднан­ня — галузь і т.ін.), багаторівневі з інтеграцією за рівнями планування; однорівневі інформаційні системи.

Інформаційна система, що характеризує внутрішній стан і процеси, які відбуваються на об’єкті управління, та його зовнішнє середовище, а також є моделлю цього об’єкта — це система автоматизованого збирання й обробки інформації. Вона є основою для організації системи об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту.

Щоб на об’єкті управління функціонувала система об’єктив­ного інформаційного забезпечення менеджменту, розробляється механізм або інструмент об’єктивного інформування менеджерів, складовими якого є методика, спеціальна інформація та спеціальне програмне забезпечення.

З цих позицій і розглядатимемо інформаційну систему, яка має назву об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту.

2.2. Сутність баз даних і джерела їх формування

Система об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту, як і будь-яка інша інформаційна система, включає як складову частину інформаційну базу.

Інформаційна база, яка є сукупністю певним чином організованої, збережуваної та контрольованої інформації, зафіксованої на різних носіях, і що відображає стан і процеси, які відбуваються на об’єкті управління та його зовнішньому середовищі, включає дві частини:

· позамашинну інформаційну базу;

· машинну інформаційну базу.

Позамашинна інформаційна база — це перша (вхідна) частина інформаційної бази системи, яка являє собою сукупність організованої, збережуваної та контрольованої достовірної і точної інформації (вона зафіксована на різних документах-носіях, що безпосередньо сприймаються людиною) і яка відображає стан і процеси, що відбуваються на об’єкті управління та в зовнішньому середовищі, що впливає на цей об’єкт. Така сукупність інформації призначена для формування машинної інформаційної бази.

Машинна інформаційна база — це друга частина інформаційної бази системи, що являє собою сукупність інформаційних масивів, сформованих на основі даних позамашинної інформаційної бази, які зберігаються на машинних (магнітних та ін.) носіях та в пам’яті ЕОМ.

Масив — це ідентифікована сукупність примірників (однорідних записів) логічно пов’язаних між собою даних, які містяться в зовнішній пам’яті (на магнітних та інших носіях чи в пам’яті ЕОМ) і є доступними для програми.

У системі об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту машинна інформаційна база, до складу якої входить повний набір первинних та інших масивів, являє собою інформаційну модель об’єкта управління.

Відомо, що донедавна при організації обробки інформації на ЕОМ застосовувався підхід, за якого на основі інформації однієї і тієї самої предметної області (наприклад, матеріальних ресурсів) формувалися масиви лінійної структури.

Недоліком таких масивів, які мають лінійну структуру, є те, що інформація одного й того самого об’єкта управління розосереджується поміж багатьма різними масивами (нормативними, плановими та ін.), що неминуче призводить до дублювання деяких реквізитів, ускладнення під час спільної їх обробки тощо, а головне — не дає змоги реалізувати принцип незалежності даних від прикладних програм користувача. Лінійні масиви, сформовані традиційним способом, ефективні, як правило, з позиції одного застосування.

Розширення експлуатаційних можливостей обчислювальної техніки, поява пристроїв запам’ятовування з безпосереднім (прямим) доступом створили передумови для розв’язання проблем незалежності, неузгодженості та надмірності даних, а також сприяли створенню нової концепції організації машинної інформаційної бази — концепції інтеграції даних, що дістала назву автоматизованого банку даних.

Автоматизований банк даних (АБД) — це система інформаційних, математичних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, які необхідні для інтегрованого нагромадження, зберігання, ведення, актуалізації, пошуку і видачі даних користувачам.

Основними перевагами організації автоматизованого банку даних щодо інших є:

· багаторазовість використання даних — одні й ті самі дані можуть використовуватися для розв’язування різних взаємопов’язаних задач;

· скорочення витрат на створення та введення машинної інформаційної бази: організація даних у такий спосіб характеризується нижчою вартістю створення й меншими витратами на внесення змін до бази, оскільки зміни на фізичному рівні не потребують внесення змін до прикладних програм;

· зменшення надмірності даних. Необхідність розв’язування нових задач забезпечується здебільшого за рахунок наявних масивів у базі даних, а не шляхом створення нових масивів. Дублювання даних у базі даних потрібне лише для забезпечення оперативності пошуку даних і організації зв’язку між масивами. Таке дублювання не є надмірним;

· швидкість обробки непередбачених запитів. Для обробки таких запитів найчастіше не вимагається створення нової програми мовами програмування, оскільки ці процедури виконуються за допомогою спеціальних мовних засобів (мови запитів і мови генерації звітів), які входять до складу системи управління базою даних (СУБД);

· простота і зручність внесення змін за рахунок єдиної системи ведення бази даних, яка підтримується засобами СУБД;

· логічна та фізична незалежність даних від прикладних програм.

Автоматизовані бази даних класифікують за різними ознаками.

1. За призначенням АБД бувають:

· банки даних для вирішення задач об’єктів управління різних сфер діяльності;

· банки даних, що спеціалізуються на окремих специфічних видах діяльності;

· інформаційно-пошукові.

2. За архітектурою обчислювального середовища:

· централізовані;

· розподілені;

· змішані.

3. За видом інформації, що зберігається:

· банки даних;

· банки документів;

· банки знань.

4. За мовою спілкування користувача з базами даних:

· з базовою мовою (відкриті системи);

· з власною мовою (закриті системи).

Зазначимо, що закриті системи, які мають власну мову спілкування, не потребують посередника-програміста для спілкування користувача з базою даних, оскільки самі вони (при відповідній підготовці) зможуть працювати з базою даних.

Складовими компонентами автоматизованого банку даних є:

· база даних;

· система управління базою даних.

База даних — це відповідним чином пойменована, структурована сукупність взаємопов’язаних даних, що характеризують окрему предметну область і перебувають під управлінням СУБД. При цьому дані зберігаються на машинних (магнітних та ін.) носіях, не залежать від прикладних програм і можуть використовуватися багатьма користувачами. Структура бази даних відповідає інформацій­ній моделі предметної області за станом на кожний даний момент.

Під предметною областю в даному разі розуміють інформаційний об’єкт з однорідною інформацією, яка моделюється за допомогою бази даних і використовується для розв’язування різних взаємопов’язаних задач, що належать переважно до цього об’єкта.

Система управління базою даних (СУБД) забезпечує автоматичне виконання основних функцій бази даних і включає комплекс програмних і певних засобів загального та спеціального приз­начення, які необхідні для створення та управління базою даних, підтримки її в актуальному стані, підтримки цілісності й захисту даних, маніпулювання даними й організації доступу до них різних користувачів чи прикладних програм в умовах чинної технології обробки даних.

В основі організації бази даних є модель логічного рівня, яка підтримується засобами конкретної СУБД і визначає правила, згідно з якими структуруються дані. Це зовнішній рівень моделювання. За допомогою зазначеної моделі подається велика кількість даних і описуються взаємозв’язки між ними. Найпошире­нішими є такі моделі даних: ієрархічна, сіткова, реляційна.

Ієрархічна модель даних будується на основі принципу підпорядкованості елементів даних і є деревоподібною структурою, що складається з вузлів (сегментів) і дуг (гілок). Дерево в ієрархічній структурі впорядковане за чинними правилами розміщення його сегментів і гілок: на горішньому рівні перебуває один сегмент — кореневий (вихідний); сегмент другого рівня — породжений — залежить від першого, вихідного; доступ до кожного породженого (крім кореневого) відбувається через його вихідний сегмент; кожен сегмент може мати по кілька примірників конкретних значень елементів даних, а кожен елемент породженого сегмента пов’я­заний з примірником вихідного і створює один логічний запис; примірник породженого сегмента не може існувати самостійно, тобто без кореневого сегмента; при вилученні примірника кореневого сегмента також вилучаються всі підпорядковані і взаємопов’язані з ним примірники породжених сегментів.

Сіткова модель даних являє собою орієнтований граф з по­йменованими вершинами та дугами. Вершини графа — записи, що є пойменованою сукупністю логічних взаємопов’язаних елементів даних або агрегатів даних. Під агрегатом даних розуміють пойменовану сукупність елементів даних, які є всередині запису. Для кожного типу записів може бути кілька примірників конкретних значень його інформаційних елементів. Два записи, взаємопов’язані дугою, створюють набір даних. Запис, з якого виходить дуга, називається власником набору, а запис, до якого вона спрямована, — членом набору.

Реляційна модель даних являє собою набір двовимірних пласких таблиць, що складаються з рядків і стовпців. Первинний документ або лінійний масив являє собою пласку двовимірну таблицю. Така таблиця називається відношенням, кожен стовпець — атрибутом, сукупність значень одного типу (стовпця) — доменом, а рядка — кортежем. Отже, стовпці таблиці є традиційними елементами даних, а рядки — записами. Таблиці (відношення) мають імена. Імена присвоюються також і стовпцям таблиці. Кожний кортеж (запис) відношення має ключ. Ключі бувають прості та складні. Простий ключ — це ключ, який складається з одного атомарного атрибута, значення якого унікальне (не повторюється). Складний ключ складається з двох і більше атрибутів. Для зв’язків відношень одного з одним у базі даних є зовнішні ключі. Атрибут або комбінація атрибута відношення є зовнішнім ключем, якщо він не є основним (первинним) ключем цього відношення, але є первинним ключем для іншого відношення.

Внутрішній рівень пов’язаний з фізичним розміщенням даних у пам’яті ЕОМ. На цьому рівні формується фізична модель бази даних, яка містить структури зберігання даних у пам’яті ЕОМ і включає опис форматів записів, їхнє логічне чи фізичне впорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних. Запит оформляється за певною формою та охоплює назву даних, період часу, за який потрібні дані, а також структуру та зміст відео- або документограм.

Від параметрів фізичної моделі залежать такі характеристики бази даних: обсяг пам’яті та час реакції системи. Фізичні параметри бази даних можна змінювати в процесі її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підвищення ефективності функціонування системи.

Для ведення й підтримки бази даних в актуальному стані призначається адміністратор АБД з такими його основними функціями:

· розробка опису бази даних і початкове її завантаження;

· підтримка цілісності бази даних і організація захисту зберігання даних;

· відновлення бази даних при її пошкодженнях або збоях;

· нагромадження статистики щодо роботи бази даних;

· реорганізація та реструктуризація бази даних згідно зі зміною потреб, що виникли на об’єкті управління, та ін.

Якщо використовується персональна ЕОМ, то функції адміністратора виконуються користувачем і частково програмістом, який відповідає за супровід даної системи. При цьому користувач відповідає за завантаження бази даних та її підтримку в актуальному стані, програміст — за функції відновлення бази даних у випадках її зруйнування.

Джерелами формування інформаційних масивів баз даних є:

· дані про внутрішній стан і процеси, що відбуваються на даному об’єкті управління;

· вибіркові дані про зовнішнє середовище, пов’язані з даним об’єктом управління.

Дані про внутрішній стан і процеси, що відбуваються на об’єкті управління, фіксуються переважно в первинних документах. Зміст їх — характеристика виробничо-господарської та іншої діяльності об’єкта. Фрагмент джерел формування інформаційних масивів для об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту персоналу розглянуто в п. 7.2. Про деякі методи автоматизації процесів збирання первинної (фактичної) інформації описано в п. 3.3.

Дані про зовнішнє середовище, що формуються службою маркетингу і потрібні для організації виробництва на об’єкті управління, вибираються з джерел, які розглянуті в п. 7.2. Крім того, в Україні використовуються також ось такі конкретні інформаційні джерела:

· Комерційні телевізійні і радіогазети. За допомогою цих видань за відповідну плату можна автоматично одержати дані про різні фірми, товари тощо із записом їх на магнітний носій ПЕОМ.

· Інформаційні центри з мережами. Ці центри, які створюються при різних об’єктах управління і в регіонах, мають різноманітні комерційні дані, інформацію про законодавчі, розпорядчі та інші нормативні й правові акти. Зазначена інформація надається користувачам з записом її на магнітний носій ПЕОМ.

· Проспекти й буклети, які видають самі фірми, газети, журнали тощо. Вони містять інформацію про фірми, їхній виробничо-торговельний потенціал тощо.

· Торговельно-економічна палата України. Вона має інформацію про всі акредитовані при ній фірми, товари тощо.

· Торговельні, фінансові та інші біржі. В них можна одержати інформацію про товари, що продаються й купуються, стан валютного ринку тощо.

· Решта джерел інформації, що характеризують стан зовнішнього середовища.

Наприклад, Інститут проблем реєстрації інформації (ІПРІ) Національної академії наук України розробив і з успіхом запроваджує на території України Автоматизовану систему масового розповсюдження комп’ютерної інформації (АСМРКІ) каналами телебачення. Практичним упровадженням цієї системи стало створення електронної комп’ютерної газети «ВСЕ-ВСІМ», яка виходить 5 разів на тиждень на каналі Українського телебачення УТ-1. Постачальниками інформації для газети є інформаційні структури Верховної Ради, Адміністрації Президента, Кабінету Міністрів, міністерств і відомств, банків, бірж, інститутів, видавництв, підприємств і організацій, а також закордонні банки даних, що надходять через супутниковий зв’язок системи EUTELSAT. Таке інформаційне обслуговування включає організаційно-розпо­рядчі та нормативні документи України різних владних і відомчих структур, технологічні, інженерні та економічні відомості з різних питань тощо, поширювані як каналами телебачення, так і з допомогою машинних носіїв для банків даних, що використовують персональні ІBM-сумісні комп’ютери.

Крім того, інформаційно-аналітичним центром «ЛІГА» розроблено інформаційно-пошукову систему «Законодавчі та нормативні акти України», яка доповнює щойно згадану систему АСМРКІ і функціонує в Україні для передавання оперативної правової інформації за допомогою модемного зв’язку (мережі RELCOM, BBC) як через телегазету «ВСЕ-ВСІМ» на першому каналі телебачення України, так і через дискети. Юридичні документи подаються до центру відповідними структурами Адміністрації Президента, Кабінету Міністрів, Міністерства юстиції, Головної державної податкової інспекції, Державного митного комітету тощо.

Функціонують також інформаційно-пошукові системи «ПРАВО» при інформаційному центрі Верховної Ради України, «ЮІС» (фірма «Юридичні інформаційні системи») тощо.

Слід згадати також інші джерела інформації, які рекламують фірми й товари, що їх вони виробляють або перепродують. Це довідники типу «Жовті сторінки», газети типу «Бізнес», журнали типу «Кто есть кто на компьютерном рынке Украины» тощо. В них наводяться також адреси фірм, телефони, інша інформація.

Джерелом інформації, яка характеризує міжнародні комерційні та інші чинники, є ось що:

· проспекти і каталоги, які публікують самі фірми. У них наводяться такі основні дані про фірми: їхній правовий статус і структура (за наявності відділень і філій); виробничий і торговельний профіль, збутові мережі та клієнтура; баланс доходів і витрат, фінансові звіти (про стан кредиторської та дебіторської заборгованостей, обсяги продажу, обсяги акціонерного капіталу і нарахованих дивідендів тощо); реклама про окремі товари чи групи товарів тощо;

· міжнародні та національні технічні і комерційні довідники. У них фіксуються дані про виробничу й комерційну діяльність фірм, їхню структуру тощо з наданням адрес, телефонів, іншої інформації;

· відомості про кредитоспроможність фірм. Ці дані видаються за відповідну плату різними закордонними кредитними та довідковими бюро чи конторами. Наприклад, американська кредитно-довідкова фірма «Dun and Bradstreet, іnc», яка має свої філії та кореспондентів у багатьох країнах світу;

· довідники про керівний склад фірм. Наприклад, книга «WHO’S WHO», яка щорічно видається і в якій є дані не лише про фірми, а й про їхніх керівників (прізвище, посада, освіта, успіхи в бізнесі й т. ін.);

· різні комерційні банки даних та інформаційні банки з комп’ютерною мережею комерційної інформації. Наприклад, комерційно-виробнича фірма «Вычислительний центр коллективного пользования» об’єднання Совинцентр (Російська федерація), що входить до міжнародної комп’ютерної мережі комер­ційної інформації «WTC NETWORK» і має змогу підключатися до 160 центрів міжнародної торгівлі й тисяч фірм, розташованих у понад 90 країнах;

· торговельно-виробничі та економічні палати країн. У цих палатах можна дістати різні дані про акредитовані при них фірми, товари тощо;

· інші джерела інформації про комерційні та інші аспекти.

Особливу інформаційну насиченість несе міжнародна глобальна комп’ютерна мережа Internet, яка широко розповсюджується в Україні (див. п. 9.2). Значна частина зазначених та інших джерел інформації розміщується в мережі Internet.

2.3. Формування розподілених баз даних
та обчислювальних мереж

Різновидом баз даних з погляду їх формування, зберігання й використання є розподілені бази даних. Ці бази даних широко використовуються в організації комплексів взаємопов’язаних АРМ менеджерів, де встановлено ПЕОМ, а також у системі об’єк­тивного інформаційного забезпечення менеджменту.

В інформаційно-обчислювальних системах, які використовують ПЕОМ, потреба переходу від традиційних до розподілених баз даних зумовлена прагненням розв’язати суперечність між перевагою розподіленого зберігання і ведення баз даних та потребою їх інтегрованого використання як цілого.

Розподілена база даних — це сукупність логічно пов’язаних баз даних або частин однієї бази, які розпаралелені між кількома територіально розподіленими ПЕОМ і забезпечені відповідними можливостями для управління цими базами чи їхніми частинами. Тож розподілена база даних реалізується на різних просторово розосереджених обчислювальних засобах разом з організаційними, технічними і програмними засобами її створення та ведення.

До основних переваг розподіленої бази даних можна віднести:

· підвищення продуктивності системи за рахунок розпаралелення процесів збирання та обробки даних;

· підвищення ефективності управління базами даних і поліпшення експлуатаційних характеристик системи управління даними;

· досягнення збалансованості навантаження й синхронізації процесів збирання й обробки даних;

· підвищення надійності й живучості системи;

· вдосконалення гнучкості, нарощуваності та модифікованості бази даних;

· скорочення вартості організації і затрат на експлуатацію бази даних;

· збільшення обсягу збережених і доступних для обробки даних;

· зменшення обсягів даних, що пересилаються.

Розподілені бази даних можна ефективно використовувати в предметних областях, які характеризуються:

· надто великими обсягами даних, що збираються, зберігаються й обробляються;

· фізичною розосередженістю місць збирання, зберігання й використання даних;

· наявністю розвинених засобів обчислювальної техніки та мереж передачі даних;

· можливістю збирання й обробки більшої частини інформації в місцях, де вона виникає чи зберігається;

· необхідністю одночасного масового збирання й обробки інформації тощо.

Ці особливості притаманні передусім виробничому об’єкту уп­равління та його предметним областям. Як предметні області можна використовувати ресурси (матеріальні, трудові, фінансові тощо).

За способом розміщення розподілені бази даних поділяють на зосереджені і розосереджені.

Зосереджені (або централізовані) розподілені бази даних фізично розміщені в одному місці. Для обміну інформацією між окремими (локальними) підбазами використовуються канали зв’яз­ку прямого доступу. Термін «канал зв’язку» (channel) щодо обміну інформацією означає засіб передавання інформації (письмової, усної, формальної, неформальної тощо), придатної для електронних засобів зв’язку. Обмін даними між взаємопов’язаними підбазами здійснюється без помітних обмежень на обсяги й характер інформації, що передається. Такі бази даних мають цілу низку переваг:

· простоту побудови;

· зведене до мінімуму дублювання інформації;

· максимальну уніфікацію методів зберігання, коригування та пошуку інформації.

Проте бази даних, зосереджені в одному місці — вузлі мережі, — мають чимало недоліків:

· при централізації зберігання значно збільшується час на передавання інформації, а через це зростає й час реакції системи;

· централізована система обмежена обсягами пам’яті ЕОМ тощо.

Розосереджені (або децентралізовані) розподілені бази даних фізично розміщені в різних місцях — вузлах обчислювальної мережі. Обмін інформацією між підбазами здійснюється з використанням каналів зв’язку. Як підбази розподіленої бази даних можуть використовуватися зосереджені (централізовані) бази даних і окремі (локальні) підбази. Обмін між взаємозв’язаними підбазами здійснюється здебільшого результатною (обробленою, узагальненою) інформацією. При виконанні запиту в таких системах використовується декомпозиція запиту на підзапит до локальних підбаз і паралельне виконання виділених підзапитів у різних вузлах обчислювальної мережі.

Ці бази даних мають безперечні переваги порівняно з централізованими:

· обсяги пам’яті обмежені пам’яттю не однієї ЕОМ, а сумарною пам’яттю ЕОМ, які містяться в усіх вузлах мережі;

· зменшуються затрати на передавання інформації, оскільки в кожному вузлі перебуває та інформація, яка необхідна конкретному користувачеві і за змогою забезпечує всі його інформаційні потреби.

Проте розосереджена база даних призводить до неминучого дублювання певної частини інформації, безконтрольності зростання її обсягів, ускладнюючи водночас проблему зберігання несуперечливості інформації.

Розглянута концепція розподілених баз даних набула значного поширення при функціонуванні розподіленої обробки інформації. При цьому організація такої обробки інформації відбувається, як правило, в рамках системи автоматизованого збирання й обробки інформації як в окремих структурних ланках, так і по об’єкту управління в цілому.

Організаційною передумовою застосування розподіленої обробки інформації є те, що в умовах ринкової економіки, коли широко впроваджуються в практику господарського механізму госпрозрахунок, оренда тощо, розвиваються процеси децентралізації управління об’єктом.

Технічною передумовою зазначених процесів є те, що набувають поширення (і вельми ефективно) ПЕОМ, які прості в експлуатації та обслуговуванні, мають відносно низьку вартість і малі габаритні розміри тощо. Усе це дає змогу наблизити їх до місць масового виникнення, первинного збирання, обробки й використання інформації щодо процесів, які відбуваються у виробничо-господарській діяльності об’єкта управління, а також розподілити ці ПЕОМ на всіх рівнях управління цього об’єкта.

В умовах системної обробки інформації, коли концепція розподіленої обробки інформації реалізується на базі комплексів ПЕОМ і локальних мереж, широко застосовуються АРМ керівників і фахівців різних рівнів об’єкта управління.

На великих об’єктах управління, наприклад, на промислових підприємствах, комплекси АРМ доцільніше будувати за ресурсозабезпечувальною ознакою (див. п. 3.1), тобто для збирання й обробки інформації за окремими блоками (ресурсами): готовою продукцією, основними засобами (фондами), матеріальними, тру­довими й фінансовими ресурсами. Крім того, виділяються центральні ПЕОМ (сервери) як для внутрішнього збирання зведеної інформації по об’єкту управління в цілому, створення і зберігання розподіленої бази (баз) даних тощо, так і для зв’язків з об’єктами управління зовнішнього середовища. Окремі АРМ менеджерів вищого рівня пов’язані як із центральними і зовнішніми ПЕОМ, так і з ПЕОМ керівників середнього й низового рівнів (див. п. 5.2).

За наявності зосередженої (централізованої) розподіленої бази (баз) даних у них формуються не лише всі масиви з умовно-постійною інформацією, а також і єдині масиви регламентуючої інформації та бібліотеки описаних форм первинних і вихідних документів, стандартних текстів-заготовок і т. ін. АРМ менеджерів середнього та низового рівнів дістають у готовому вигляді потрібну їм інформацію від цієї бази (баз) даних. Такий спосіб створення й використання розподілених баз даних вигідний за невеликих обсягів виробництва й коротких відстаней ПЕОМ низових і середніх рівнів від центральної ПЕОМ. Розосереджена розподілена база (бази) даних, де комплекси ПЕОМ згруповані за ресурсозабезпечувальною ознакою і становлять основу системи об’єктивного інформаційного забезпечення менеджерів різних рівнів на великих об’єктах управління, у ринкових відносинах має велике значення. За цих умов є реальна можливість своєчасно забезпечувати всіх користувачів об’єктивною і вірогідною внутрішньою та зовнішньою інформацією.

Оперативне забезпечення всіх користувачів може бути досягнуте за рахунок організації мережі АРМ менеджерів.

Локальна обчислювальна мережа забезпечує колективне користування загальними даними, дає змогу проводити різноманітні індивідуальні обчислення на ПЕОМ тощо. При цьому зберігається простота спілкування з ПЕОМ, водночас користувачам надається можливість спільно працювати з даними та периферією, а також виникає змога здійснювати обмін даними в реальному часі між різними АРМ.

АРМ менеджерів і фахівців, які є в системі об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту, можуть функціонувати в різних типах локальних обчислювальних мереж: із зірковою, кільцевою, гібридною структурами зв’язку, з загальною шиною. До найпоширеніших локальних обчислювальних мереж, які організуються при зазначеній системі, належать локальні мережі із загальною шиною та кільцевою організацією зв’язку.

Технічне забезпечення цих мереж включає такі основні елементи:

· центральну ЕОМ локальної обчислювальної мережі (файл-сервер);

· набір ПЕОМ або робочих станцій, які використовують як АРМ;

· фізичне середовище передачі даних, сіткові адаптери тощо.

Кількісний склад цих елементів залежить від обсягів інформації, яка функціонує в системі об’єктивного інформаційного забезпечення менеджерів і фахівців.

Як центральна ПЕОМ (файл-сервер) має застосовуватись ЕОМ, укомплектована швидкодіючим процесором з відповідним обсягом дискової пам’яті.

На робочих місцях як АРМ можуть використовуватися ПЕОМ середньої продуктивності.

Сіткова технологія завжди припускає використання СУБД як системний набір інструментальних засобів. При виборі СУБД потрібно зважати на те, що вона мусить забезпечувати оперативний доступ до даних, захист цілості даних, тобто захист від апаратних збоїв та програмних помилок, розмежування доступу та захист від несанкціонованого доступу, підтримку спільної роботи кількох користувачів із загальними даними тощо. Крім того, використовуються відповідні пакети та прикладні програми для обробки й постачання інформації, потрібної всім користувачам.

При розробці прикладних програм необхідно створити такий сценарій діалогу користувача з ПЕОМ, щоб його можна було реалізувати у вигляді системного (багаторівневого) меню, кожна позиція якого відповідає окремим об’єктам інформації чи їхнім елементам. Активізуючи означену позицію меню, користувач за потреби зміг би в такому разі мати доступ до відповідної технологічної операції та до масивів необхідної бази даних тощо.

При організації системи об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту в умовах локальної обчислюваль-
ної мережі має бути прийнята концепція єдиної інформаційної бази для всієї системи. Це означає, що один раз занесена
в базу первинна інформація з місця її виникнення має в ра-
зі потреби багаторазово використовуватися всіма користувачами цієї системи. Тому така база має постійно підтримуватися з погляду її повноти й вірогідності даних, а також бути надійно «замкненою» від несанкціонованого втручання до її даних і т. ін.

В умовах функціонування систем об’єктивного інформаційного забезпечення менеджменту альтернативою локальній обчислювальній мережі для об’єднання різних АРМ у спільну систему є створення багатокористувацької обчислювальної системи на базі центрального процесора та його периферії, наприклад, інтелектуальних відеотерміналів з обмеженою індивідуальною обчислювальною здатністю. Така система має певні переваги над обчислювальною мережею, а саме:

· багатокористувацька система, як і локальна мережа, забезпечує спільне використання системою всіх масивів, але зі швидшим доступом до диска;

· бази даних з локальною мережею пересилають усю інформацію на робочу станцію, тобто на ПЕОМ (АРМ), що дозволяє ущільнити графік завантаження, а тому бази даних, які потребують частого звертання до жорсткого диска, мають ліпші характеристики під час роботи в багатокористувацькій обчислювальній системі;

· у разі експлуатації багатокористувацька обчислювальна мережа потребує значно менших затрат, ніж локальна, за рахунок використання пристроїв, значно дешевших порівняно з персональними ЕОМ (наприклад, інтелектуальних відеотерміналів).

Вибір того чи того способу об’єднання ПЕОМ у єдиний комплекс (систему) залежить від цілої низки факторів, пов’язаних з територіальним розміром об’єкта управління; видом виробництва; обсягами інформації, що циркулює цим об’єктом; величиною комплексу (кількістю ПЕОМ у системі); повноваженнями, якими наділені користувачі цих ПЕОМ (АРМ) тощо.

Тож об’єктивне інформаційне забезпечення менеджменту ґрунтується на розподілених базах даних і розподіленій обробці інформації, які всебічно характеризують об’єкт управління.

Таким чином, розподілена обробка інформації дає змогу:

· прискорити збирання й обробку інформації за рахунок
максимального наближення засобів обчислювальної та інформаційної техніки до місць, де виникає ця інформація, обробляється й використовується менеджерами та фахівцями різних рівнів;

· значно ефективніше задовольнити різноманітні й часто мін­ливі інформаційні потреби управлінського персоналу, забезпечити необхідною інформацією процеси прийняття рішень для оперативного управління;

· знизити витрати на утримання всієї обчислювальної системи;

· збільшити гнучкість і піднести живучість системи (вихід з ладу однієї ПЕОМ не призведе до відмови всієї системи);

· менеджерам різних рівнів брати безпосередню участь у процесі управління (в діалоговому режимі) й підвищити їхню відповідальність за прийняті (або не прийняті) управлінські рішення;

· поступово (модульно) створювати обчислювальну систему за рахунок зміни окремих периферійних технічних засобів і додавання нових, у тому числі й ПЕОМ.

Запитання для самоперевірки до розділу 2

1. Дати визначення системи, її структури, системного підходу взагалі і, зокрема, до створення інформаційної системи.

2. Що таке об’єкт управління?

3. Назвати основні принципи і характерні ознаки системного підходу.

4. Дати визначення інформаційній системі та інформаційному забезпеченню.

5. Розповісти про класифікацію інформаційних систем.

6. Дати визначення механізму (інструмента) об’єктивного інформування менеджерів і назвати його складові.

7. Дати визначення інформаційної бази і її складових.

8. Дати визначення інформаційного масиву.

9. Дати визначення автоматизованого банку даних (АБД).

10. Назвати переваги, розповісти про класифікацію та складові АБД.

11. Дати визначення бази даних, системи управління базою даних.

12. Дати визначення предметної області.

13. Назвати моделі даних і дати їм характеристику.

14. Якими є роль і функції адміністратора АБД.

15. Назвати джерела формування інформаційних масивів бази даних.

16. Дати визначення розподіленої бази даних і назвати її основні переваги.

17. Назвати види розподілених баз даних за способом їх розміщення і дати їм характеристики.

18. Що таке розподілена обробка інформації та якими є її переваги?

19. Що таке локальні обчислювальні мережі і які є їх типи?

20. Що таке багатокористувацька обчислювальна система? Назвати її переваги над обчислювальною мережею.