АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОГО ПАКЕТА ERWIN

Современное состояние общества и условия рыночной экономики требуют от нас способности быстро перестраиваться на изменения, происходящие в обществе. Особенно это относится к тем предприятиям, которые нацелены на непосредственное удовлетворение потребностей клиента.

Общеизвестное высказывание Натана Ротшильда: «Кто владеет информацией, тот владеет миром» спустя и два столетия не теряет своей актуальности. Но проблема возникает в другом образе: как обрабатывать и передавать информацию, где и в каком формате ее хранить, как обеспечить ее безопасность? В помощь к решению данного вопроса приходят базы данных, хранилища данных, системы информационного обмена. Главными инструментами этого процесса становятся информационные технологии.

Под информационными технологиями (ИТ) понимают целостный технический процесс, который обеспечивает создание, передачу, хранение и воспроизведение информации. Целью информационных технологий является помощь в хранении и анализе данных за определенный период времени, для принятия управленческих решений.

Разработчики информационных технологий предлагают фирмам информационные продукты в виде ИC, обеспечивающих весь процесс управления компанией [1].

В качестве информационной системы выступает средство организации информационного обеспечения процесса управления, способствующие своевременному поступлению необходимой и важной информации во все звенья системы управления, нуждающиеся в ней [3]. Системы, в которых одну из главных ролей играет компьютер, то есть в которых автоматизированы процессы переработки информации, называются автоматизированными информационными системами (АИС). Одной из главных составляющих систем управления любого предприятия является экономическая система. Экономические информационные системы позволяют осуществлять сбор, передачу, обработку и хранение информации для управления производством при помощи компьютерных технологий.

Одним из основных этапов создания АИС является ее проектирование. На этом этапе выделяют концептуальный, логический и физический уровни проектирования.

На концептуальном уровне происходит выделение локальных представлений, формулируются сущности (объекта предметной области), описывающие предметную область, перечисляются атрибуты (свойства), устанавливаются связи между сущностями. Построение концептуальной модели базы данных осуществляется на основе описания предметной области, соответствующей требованиям заказчика.

На логическом уровне создается логическая модель данных для исследуемой части предприятия, отражающая основные процессы, протекающие на предприятии. Логическая модель данных является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией СУБД.

Концептуальное и логическое проектирование являются итеративными процессами, которые включают в себя ряд уточнений, и продолжаются до тех пор. Пока не будет получен наиболее соответствующий структуре предприятия продукт.

Физическая модель данных фактически является отображением системного каталога. В физической модели содержится информация о всех объектах БД. Поскольку стандартов на объекты БД не существует, физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД. Следовательно, одной и той же логической модели могут соответствовать несколько разных физических моделей. Если в логической модели не имеет значения, какой конкретно тип данных имеет атрибут, то в физической модели важно описать всю информацию о конкретных физических объектах — таблицах, колонках, индексах, процедурах и т. д. [3].

На сегодняшний день можно выделить три основных метода проектирования АИС:

1.  Индивидуальное проектирование. В данном методе все виды работ выполняются по индивидуальным проектам. Основными недостатками метода является высокая трудоемкость, большие фиксированные затраты, большие сроки проектирования, плохая модернизируемость.

2.  Типовое проектирование. Характеризуется разделением системы на множество составных частей и созданием для каждой части индивидуального проектного решения.

3.  Автоматизированный проект. Метод автоматизированного проектирования предполагает автоматизацию основных этапов создания АИС, начиная от выбора состава задач и заканчивая автоматическим получением проектной документации.

В последние годы в области автоматизированного проектирования сформировалось новое направление CASE-технологии (Computer-Aided Software/System Engineering). Это метод проектирования и разработки информационных систем с максимальной автоматизацией процессов разработки [4]. CASE-средства включают большую часть огромного числа методов проектирования информационных систем, начиная с простейших средств анализа и заканчивая средствами автоматизации, включающий в себя весь жизненный цикл системы.

Создание информационных систем для предприятий практически невозможно без использования CASE-средств. CASE-средства не только облегчают команде проектировщиков процесс разработки, но и помогают избежать серьезных ошибок при проектировании.

В настоящее время обрели популярность такие средства, которые позволяют отобразить проектируемую предметную область при помощи графического языка, то есть построить логическую модель и осуществить автоматизированный переход от логической модели данных к физической модели.

На современном рынке информационных продуктов присутствует много средств разработки информационных систем, в той или иной степени удовлетворяющих нынешним требованиям. Продукт компании PLATINUM CASE-средство AllFusion Erwin Data Modeler входит в число лучших инструментов разработки структуры данных.

ERwin — мощный и удобный инструмент для построения модели базы данных. ERwin позволяет проектировать, документировать и сопровождать базы данных, хранилища данных и витрины данных (datamarts). Создав наглядную модель базы данных, программа позволяет оптимизировать структуру БД и добиться её полного соответствия требованиям и задачам организации. Визуальное моделирование повышает качество создаваемой базы данных, продуктивность и скорость её разработки. ERwin имеет два уровня представления модели — логический и физический, причем модель данных может содержать как оба уровня, так и один из них.

Для отображения функциональных возможностей данного пакета рассмотрим создание ЭИС на примере организации работы магазина. Для обеспечения рациональной работы магазина выделим 3 основных процесса: учет поставок, учет продаж, кадровый учет. Для выполнения следующего моделирования необходимо выделить сущности и атрибуты для каждого процесса. Итак, в процессе «Учет поставок» можно выделить такие сущности как «Производитель», «Поставщик». Для этих сущностей определим процесс их взаимодействия, который отразится в сущности «Поставка». Для того, чтобы процесс заказа товаров был наиболее упрощен необходимо создать сущность «Каталог товаров» содержащий информацию о заказываемых товарах. При этом необходимо разделит товары на группы, создать сущность «Группа». По такой же логике определим сущности для процесса «Учет продаж», здесь можно выделить сущность «Товар» и зависимая сущность «Продажа товара» (процесс). Для ведения кадрового учета необходимо выделить такие основные сущности как «Сотрудник», «Должность» и связывающая сущность «Назначение на должность».

Далее для создания концептуальной модели необходимо выделить атрибуты для сущностей. В сущности «Производитель» выделим атрибуты, идентифицирующие производителя: «ID производителя» — ключевое поле, «Название», «Страна». Сущность «Поставка» определяется через такие атрибуты как «ID поставки», «Дата поставки», «Количество», «Цена». По аналогии заполним все сущности необходимыми атрибутами.

Следующий этап разработки основывается на создании связей между сущностями. В ERwin выделяют идентифицирующую связь «один ко многим», идентифицирующую связь «многие ко многим» и неидентифицирующую связь «один ко многим». Так как ERwin поддерживает нотацию IDEF1X, в программе есть возможность выделать зависимые и независимые сущности. Различия видов сущностей состоят в том, что идентифицирующая связь «один ко многим» устанавливается между независимой и зависимой сущностями. При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа зависимой сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа независимой сущности. В независимой сущности новые атрибуты помечаются как внешний ключ — (FK). Такие ключи обеспечиваю ссылочную целостность данных.

Для ИС магазина выделим такие пары зависимых сущностей «Поставка»-«Каталог товаров», «Сотрудник»-«Назначение на должность», «Должность»-«Назначение на должность». При идентификации поставки необходимо знать каталог, из которого был выполнен заказ, потому здесь установим идентифицирующую связь. В сущности «Должность» атрибут «ID должности» является уникальной характеристикой должности, а атрибут «ID сотрудника» уникальная характеристика сущности сотрудник. Для использования в транзакционных операциях сущности «Назначение на должности» однозначно определяющими факторами должны выступать атрибуты «ID должности» «ID сотрудника»

При установлении неидентифицирующей связи атрибуты первичного ключа связываемой сущности мигрируют в состав неключевых компонентов другой сущности. Неидентифицирующая связь служит для связывания независимых сущностей. В ИС магазина выделим 6 неидентифицирующих связей: «Производитель»-«Каталог товаров», «Группа»-«Каталог товаров», «Поставщик»-«Поставка», «Поставка»-«Товар», «Товар»-«Продажа товара», «Сотрудник»-«Продажа товара».

Таким образом, была разработана следующая логическая модель, представленная на рисунке 1, для данной ЭИС «Магазин».

Рисунок 1. Пример реализации ИС магазина

ERwin позволяет перенести логическую модель на физический уровень данных, т.е непосредственно в конкретную СУБД. Это осуществляется путем создания в выбранном файле таблиц и отношений между ними. Для разработанной модели при помощи команды Schema Generation осуществим ее перенос ER-модели непосредственно в СУБД Microsoft Access. Результат переноса представлен на рисунке 2 в виде схемы данных в Microsoft Access.

Рисунок 2. Модель базы данных магазина в СУБД Microsoft Access

ERwin — не только лучший инструмент для проектирования баз данных, но и средство для их быстрого создания. ERwin оптимизирует модель в соответствии с физическими характеристиками целевой базы данных. В отличие от других инструментальных средств ERwin автоматически поддерживает согласованность логической и физической схем и осуществляет преобразование логических конструкций, таких как отношения многие-ко-многим, в их реализацию на физическом уровне. 

ERwin устанавливает естественную динамическую связь между моделью и базой данных, что позволяет реализовать как прямой, так и обратный инжиниринг. Используя эту связь, ERwin автоматически генерирует таблицы, представления, индексы, правила поддержания целостности ссылок (первичных и внешних ключей), устанавливает значения по умолчанию и ограничения для доменов/столбцов. В ERwin могут быть автоматически сформированы тысячи строк кода, что обеспечивает непревзойденную продуктивность разработки на основе моделей. 

Список литературы:

1.            Диго С.М. Базы данных: проектирование и создание: Учебно-методический комплекс. — М.: Изд. центр ЕАОИ. 2008. — 171 с.

2.            Роб П., Коронел К. Р58 Системы баз данных: проектирование, реализация и управление. — 5-е изд., перераб. и доп.: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 1040 е.: ил.

3.            Маклаков С.В. BPwin и ERwin: CASE-средства для разработки информационных систем. — М.: Диалог-Мифи, 2002. — 209 с.

4.            Маклаков С.В. Создание информационных систем с AIIFusion Modeling Suite. — М.: Диалог-МИФИ, 2005г. — 428 с.