Моделювання елементів економічної інформації

 

До засобів формалізованого опису елементів економічної інформації крім методів класифікації та кодування належать також методи моделювання. Методи моделювання, які полягають у розробці і дослідженні явищ різної природи, використовуються вже давно. Загалом модель — це такий матеріально чи образно поданий об’єкт, який у процесі дослідження замінює об’єкт-оригінал і використовується для вивчення об’єкта-оригіналу (системи). Модель як інструмент наукового пізнання має відтворити найхарактерніші ознаки досліджуваної системи. Відображатися можуть як самі об’єкти (реальні або абстрактні), так і зв’язки між ними. Моделі можуть бути подані у вигляді графіків, рисунків, формул, макетів, різного роду механічних, електричних та інших засобів.

 

Моделювання елементів економічної інформації при створенні комп’ютерних інформаційних систем зумовлене тим фактом, що в IС обробки даних до інформації ставляться дві вимоги: упорядкованість та організованість. Відповідним засобом у комп’ютерних IС є база даних (БД) — організована певним чином і підтримувана мовними та програмними засобами сукупність взаємозв’язаних даних, які зберігаються на машинних носіях системи і описують стан об’єкта управління.

 

В основу організації БД покладено модель даних. За її допомогою подаються множини даних і описуються взаємозв’язки між ними. Взаємозв’язки між даними можуть бути трьох видів.

 

1. Зв’язок «один до одного (1:1)». Він означає, що в кожний момент часу кожному значенню елемента даних А відповідає лише одне значення пов’язаного з ним елемента даних В.

 

Наприклад, між такими елементами пари даних, як «табельний номер» і

«прізвище», існує взаємозв’язок типу 1:1.

 

2. Зв’язок «один до багатьох (1:Б)» між елементами даних А і В означає, що будь-якому значенню елемента даних А відповідає більш як одне значення елемента даних В.

 

Наприклад, між елементами даних «код виробу» і «професія» існує взаємозв’язок типу 1:Б, оскільки при виготовленні одного виробу, як правило, використовується праця робітників різних професій.

 

3. Зв’язок «багато до багатьох (Б:Б)», коли множині значень елемента даних А відповідає множина значень елемента В.

 

Прикладом такого типу взаємозв’язків може бути зв’язок між елементами даних «код технологічної операції» і «табельний номер робітника» з урахуванням того, що множина операцій технологічного процесу виготовлення виробу може виконуватися різними робітниками, і навпаки.

 

Взаємозв’язки між даними мають відображуватися в БД, причому засобом відображення є модель даних, тобто модель визначає правила, згідно з якими структуруються дані.

У сучасних комп’ютерних IС найчастіше застосовуються три типи моделей бази даних: ієрархічні, сіткові та реляційні.

 

Iєрархічна модель будується на принципі субпідрядності між елементами даних і являє собою деревоподібну структуру, яка складається з вузлів (так званих сегментів) і дуг (гілок).

 

Кожний вузол дерева — це набір логічно взаємопов’язаних елементів даних, які описують конкретні об’єкти предметної області (рис. 4.9). Дерево в ієрархічній моделі даних упорядковане, тобто існують правила розміщення його вузлів і гілок. Їх вісім.

 

1. На найвищому рівні ієрархії міститься вузол, який називається корінним (на рис. 4. 9 — «Виробниче об’єднання»).

 

Рис. 4.9. Інформаційний граф-дерево (модель у графічній деревоподібній формі), який інтерпретує структуру виробничого об’єднання

 

2. Взаємозв’язки в ієрархічній моделі даних будуються за принципом

«корінний — породжений» (батьківський-дочірній). Отже, вузол другого рівня ієрархії залежить від першого (вхідного), а другий рівень — є породженим. У наведеному прикладі виробниче об’єднання первинне, а підприємство — породжене.

 

3. Кожний первинний сегмент може мати кілька породжених (первинний — виробниче об’єднання, породжені — підприємство, цех, дільниця).

 

4. В ієрархічній моделі даних реалізовано два типи взаємозв’язків між елементами даних 1:1, 1:Б.

 

5.Доступ до кожного вузла (за винятком корінного) відбувається через його первинний вузол. З огляду на це шляхи доступу до кожного вузла в ієрархічній моделі є унікальними і лінійними за своєю структурою. Кожний вузол може мати по кілька примірників конкретних значень елементів даних. Кожний примірник породженого вузла пов’язаний з вузлом первинного. Кожний примірник корінного сегмента, пов’язаний з множиною взаємопов’язаних примірників породжених вузлів, утворює один логічний запис.

 

6. Примірник породженого вузла не може існувати за відсутності примірника первинного вузла.

 

7. При знищенні примірника первинного вузла знищуються також пов’язані з ним примірники породжених сегментів.

 

Сіткова модель являє собою орієнтований граф з пойменованими вершинами та дугами (рис. 4.10).

 

Рис. 4.10.

 

Інформаційний граф-сітка (модель у графічній сітковій формі) Вершини графа — записи, які містять пойменовану сукупність логічно взаємопов’язаних елементів даних (підприємство, науково-виробниче об’єднання, фінансове управління тощо).

 

Для кожного типу записів може бути кілька примірників конкретних значень його інформаційних елементів. Два записи, взаємопов’язані дугою, утворюють (становлять) набір. Запис, із якого виходить дуга, є власником набору, а запис, до якого вона напрямлена, членом набору.

 

На відміну від ієрархічної в сітковій моделі кожний запис може брати участь у будь-якому наборі і відігравати роль як володаря, так і члена набору. У сітковій моделі підтримуються всі три типи взаємозв’язків між даними: 1:1, 1:Б, Б:Б.

 

Реляційна модель даних подається набором двовимірних плоских таблиць, які складаються із стовпців і рядків.

 

Будь-який первинний документ або лінійний файл можна подати у вигляді плоскої двовимірної таблиці. У термінології реляційних баз даних така таблиця називається відношенням, кожний її стовпець — атрибутом, а рядок — кортежем. Згідно з традиційною термінологією можна вважати, що стовпці таблиці — це елементи даних, а рядки — записи.

 

Кожній таблиці (відношенню) присвоюється ім’я, обов’язково іменуються й стовпці таблиці. Кожний атрибут таблиці має бути атомарним, тобто неподільним.

Кожний кортеж (запис) відношення повинен обов’язково мати ключ. Один або кілька атрибутів, які дають змогу однозначно ідентифікувати кортеж відношень, називають головним (основним) ключем. Ключі бувають прості й складні. Простий ключ — це такий, що складається з одного атомарного атрибута, значення якого є унікальним. Складний ключ містить два і більше атрибутів. Реляційна модель даних має низку переваг порівняно з ієрархічними і сітковими моделями. Основна перевага — простота і наочність бази даних при проектуванні.