CC BY
30УДК 004:639.2/.3
И.Г. Проценко, А.А. Иванова
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003
СЕМАНТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БД ИС «СОГЛАСОВАНИЯ» В РЫБОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
При создании информационной системы согласования хозяйственной деятельности во взаимодействии с заказчиком возникает проблема представления и описания устройства информационной системы. Построение семантической модели предметной области - информационной модели наиболее высокого уровня абстракции - позволяет решить эту проблему. Содержание семантической модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Используемая в работе ER-модель представляется в графической форме ER-диаграммы с использованием стандартной нотации.
Ключевые слова: информационные системы, базы данных, сущность-связь, атрибуты сущности, ER-модель.
I.G. Protsenko, A.A. Ivanova
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003
SEMANTIC MODEL OF INFORMATION SYSTEM «APPROVALS» DATABASE
IN FISHERIES MANAGEMENT
When creating an information system for coordinating business activities in cooperation with the customer, the problem of presenting and describing the device of the information system arises. The building of a semantic model of the subject area - an information model of the highest level of abstraction, allows to solve this problem. The content of the semantic model database is determined by the formal device selected for this purpose. The ER model used in this work is represented in the graphical form of an ER-diagram using standard notation.
Key words: information systems, databases, entity-relationship, entity attributes, Entity-Relationship model.
При разработке информационной системы «Согласования» (далее - ИС-С) [1, 2] разработчики столкнулись с проблемой взаимодействия с представителем заказчика по вопросу представления и описания устройства информационной системы. У заказчика отсутствовало четкое представление о внутреннем устройстве ИС-С в силу того, что он не является специалистом в области применения информационных технологий. Общая картина проекта, сформированная разработчиком ИС-С, должна быть представлена в приемлемом для восприятия формате и на понятном для заказчика языке. Лучше всего для этого подходит семантическая модель [3], включающая в себя схемы и диаграммы, наглядно отражающие суть разрабатываемой ИС-С и базы данных ИС-С как ее составной части.
Основными критериями качества такой модели должны быть: удобный формат просмотра, полнота и достоверность представленных данных, отсутствие избыточной информации. Перечислим основные задачи проектирования базы данных ИС-С:
- обеспечение хранения в базе данных ИС-С совокупности необходимых данных;
- обеспечение возможности получения информации по свободным запросам;
- устранение избыточности, дублирования данных;
- обеспечение целостности.
Следуя источникам, приведем основные понятия, используемые в данной работе. Будем полагать, что информационная модель - это модель объекта, описываемая данными, представляющими собой параметры объекта, и связями между ними. Построенная модель позволяет изме-
нять эти параметры, что ведет к изменению результатов такого воздействия, после этого анализировать результаты воздействия и подбирать оптимальный вариант параметров.
Концептуальное (инфологическое) проектирование - это построение семантической модели предметной области, которая является информационной моделью более высокого уровня абстракции. Такая модель необязательно ориентирована на конкретную СУБД и модель данных. Семантическая модель является образом реальности с одной стороны и образом проектируемой базы данных ИС с другой. Концептуальная модель базы данных ИС-С включает в себя:
- описание информационных объектов в области согласования хоздеятельности на водо-хранной территории (предметной области) и связей между ними;
- описание ограничений к допустимым значениям данных, целостности данных.
Семантическая модель (концептуальная модель, инфологическая модель) - модель предметной области для высокого уровня абстракции, и нет необходимости использовать понятия, связанные с особенностями физического представления и хранения данных.
Наиболее известным представителем класса семантических моделей является модель «сущность-связь», или ER-модель, - термин, который будет использоваться далее по тексту. ER-модель, предложенная П. Ченом, является наиболее известным представителем класса семантических моделей предметной области. Формальный аппарат моделирования определяет конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных ИС-С. ER-модель может быть представлена в графической форме - в виде ER-диаграммы. К ее преимуществам относятся:
- простота и наглядность;
- большое количеством объектов и атрибутов, которыми легко манипулировать;
- широкий набор средств автоматизированного проектирования (например, ERWin).
Несмотря на то, что часто разработчики игнорируют этап проектирования, связанный с построением ER-модели, мы остановимся на нем, т. к. надеемся получить не только основу для коммуникации с заказчиком, но и положительный эффект для процесса проектирования. Представление базы данных ИС-С в виде наглядных графических диаграмм, визуализирующих процесс обработки информации, представляет собой только концептуальный уровень моделирования, не содержит деталей всего процесса реализации, а это значит, что проект ИС-С на уровне ER-модели может отличаться от проекта на уровне реализации.
Основными элементами ER-моделей являются [3]:
- объекты (сущности);
- атрибуты объектов;
- связи между объектами.
В свою очередь, диаграмма сущность - связь представляет их в графическом виде.
Сущность - это любой объект базы данных ИС-С, который выделяется исходя из сути предметной области. И, как объект предметной области, сущность имеет атрибуты. Информация, отраженная в атрибутах, представлена в базе данных ИС-С следующим образом: если база данных ИС-С реализуется в реляционной СУБД (например: MySQL, Microsoft Access, Microsoft SQL Server и т. п.), то сущности имеют вид таблиц, а атрибуты ER-модели соответствуют полям таблицы. Одной записи таблицы базы данных ИС-С соответствует один экземпляр сущности.
Атрибуты могут быть разными и реализуются следующим образом:
- простой атрибут, или однозначный атрибут, может быть представлен любым доступным типом данных (например, целочисленный атрибут - тип int, longint, byte и т. д.; атрибут типа вещественного числа - тип float, double; текстовый атрибут - тип string и т. д.);
- составной атрибут, который включает в себя несколько простых атрибутов;
- многозначный атрибут, который реализуется массивом (коллекцией) простых или составных атрибутов;
- произвольный атрибут, который вычисляется (calculated field) и формируется на основе других полей;
- атрибут, являющийся первичным ключом, может быть любого типа (в этом случае запись, которая соответствует первичному ключу, уникальна).
На рисунке показаны сущности ИС-С и их атрибуты.
Сущность Заявка на согласование имеет следующие атрибуты:
- № вх. заявки - составной атрибут, включающий простые атрибуты: S № вх. - входит в состав первичного ключа;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст заявки;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст ОВОС;
дата вх. заявки - простой атрибут, входит в состав первичного ключа; контрольная дата подготовки решения по заявке - простой атрибут; наименование организации-заявителя - составной атрибут, включающий простые атрибуты:
наименование организации;
^ ИНН организации;
водный объект - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ наименование (описание) водного объекта;
координаты;
вид деятельности - простой атрибут; согласуемый объект - простой атрибут; ответственный исполнитель - простой атрибут; экспертиза - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ наименование организации, готовящей экспертное заключение; ^ дата направления ОВОС на экспертизу;
дата получения экспертного заключения;
- решение - составной атрибут, включающий простые атрибуты:
текст решения;
^ № исходящего документа ТУ ФАР с обоснованием решения; ^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст исходящего документа;
^ дату исходящего документа; ^ дату начала действия согласования; ^ дату окончания действия согласования; ущерб - составной атрибут, состоящий из: ^ величины ущерба в кг - простой атрибут;
^ варианта возмещения ущерба - многозначного составного атрибута, включающего простые атрибуты:
^ вид объекта воспроизводства (рыбы) с навеской; ^ количество экземпляров;
дополнительные сведения - составной атрибут, включающий: ^ комментарий - простой атрибут;
^ имя дополнительно прикрепленного к согласованию файла *.docx и др.) -
многозначный атрибут.
Сущности ИС-С и их атрибуты
Сущность Договор на воспроизводство имеет следующие атрибуты:
- вх. № заявки на воспроизводство - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ № заявки на воспроизводство;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст заявки на воспроизводство;
- дата заявки на воспроизводство - простой атрибут;
- № договора на воспроизводство - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ № договора на воспроизводство;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст договора на воспроизводство;
^ дата окончания действия договора на воспроизводство;
- вид объекта воспроизводства (рыбы) с навеской - простой атрибут;
- количество экземпляров - простой атрибут;
- акт выпуска молоди - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ № акта;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст акта;
^ дата составления акта;
- наименование организации-заявителя - составной атрибут, включающий простые атрибуты:
^ наименование организации; ^ ИНН организации;
- водный объект - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ наименование (описание) водного объекта;
^ координаты;
- вид деятельности - простой атрибут.
Сущность Договор с Главрыбводом имеет следующие атрибуты:
- вх. № заявки на заключение договора - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ № заявки на заключение договора;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст заявки на заключение договора;
- дата заявки на заключение договора - простой атрибут;
- № договора - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ № договора;
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст договора;
- вид объекта воспроизводства (рыбы) с навеской - простой атрибут;
- планируемый выпуск, количество экземпляров - простой атрибут;
- фактический выпуск, количество экземпляров - простой атрибут;
- наименование рыборазводного завода.
Сущность Инспекторские проверки имеет следующие атрибуты:
- наименование районного отдела рыбоохраны - простой атрибут;
- дата проведенной проверки - простой атрибут;
- фамилия, имя, отчество инспектора, проводившего проверку - многозначный атрибут;
- результат проверки - составной атрибут, включающий простые атрибуты: ^ результат проверки (вариант из справочника);
^ имя файла *.docx и др.), содержащего текст результата проверки.
На основе выделенных сущностей была построена ER-модель в нотации П. Чена [3]. Прямоугольники обозначают представленные выше сущности, в виде ромбов отображены отношения, связывающие сущности, они соединены между собой линиями с указанием разновидностей связей. Овалами отмечены атрибуты сущностей, которые соединены с соответствующими сущностями линиями.
В соответствии с ER-диаграммой процессы в предметной области можно описать следующим образом:
1. Заявитель формирует пакет документов на согласование и вместе с заявкой направляет их в ТУ ФАР.
2. ТУ ФАР принимает заявки, формирует «карточку согласования» и, при необходимости, направляет ОВОС, входящий в состав пакета документов, на экспертизу.
3. Организация, в которую отправили ОВОС, выполняет экспертизу и предоставляет ее в ТУ ФАР.
4. На основании заявки, документов, входящих в пакет заявки, и экспертного заключения ТУ ФАР формирует решение о согласовании или мотивированном отказе и направляет его заявителю.
5. В случае положительного решения заявитель заблаговременно заключает договор на воспроизводство с ТУ ФАР.
6. Параллельно заявитель заключает договор с Главрыбводом или другой организацией, занимающейся воспроизводством ВБР, на производство и выпуск мальков (личинок) в качестве возмещения ущерба.
7. По окончании выполнения договора ТУ ФАР и Заявитель подписывают акт выпуска молоди.
8. В период действия согласования проводятся инспекторские проверки выполнения его условий.
Между таблицами базы данных ИС-С определены отношения подчиненности. Для каждой записи таблицы «Заявка на согласование» существуют одна или несколько записей в подчиненных таблицах - «Договор на воспроизводство», «Договор с Главрыбводом», «Инспекторские проверки». Таким образом выделяется один вид связей между таблицами базы данных ИС-С -«один-ко-многим». Отношение «один-ко-многим» используется тогда, когда одной записи родительской таблицы может соответствовать несколько записей в дочерней таблице.
Такой вид связи является самым распространенным для реляционных баз данных. Это отношение обозначается на линии связи «1» и буквой «N». В месте выхода линии из родительской сущности над линией ставится «1», и то же проделывается в месте вхождения ее в дочернюю сущность, но вместо «1» пишем «N».
В качестве вывода отметим следующее. ER-модель - это семантическая модель данных, оптимизирующая процесс проектирования базы данных ИС -С. Из ER-модели может следовать реализация базы данных любого вида: реляционная, иерархическая, сетевая, объектная. Особенно важно использовать такую модель в случае проектирования базы данных ИС -С со множеством объектов. Это позволит избежать ошибок в процессе работы и исключить вероятность провальной демонстрации пилотного проекта ИС-С заказчику. Может быть, на начальном этапе проектирования отсутствие модели несильно повлияет на показатели работы над проектом, но на этапе тестирования пилотного проекта это может привести к серьезным рассогласованиям действий разработчика и заказчика.
Литература
1. Проценко И.Г. Создание информационной системы согласования рыбохозяйственной деятельности / Московский экономический журнал.- 2019. - № 8. - С. 88.
2. Постановление Правительства РФ от 30.04. 2013 г. № 384 «О согласовании Федеральным агентством по рыболовству строительства и реконструкции объектов капитального строительства, внедрения новых технологических процессов и осуществления иной деятельности, оказывающей воздействие на водные биологические ресурсы и среду их обитания» [Электронный ресурс]. - URL: https://www.consultant.ru
3. Основы построения АСУ / Под ред. В.И. Костюка. - М.: Сов. радио, 1977. - 302 с.
