Для обеспечения обработки информации администрация ИАО ГС выполняет следующие основные функции.
1. Подготовка и поддержание системных программных средств. Администрация ИАО ГС должна отслеживать состояние дел в области систем управления базами данных (СУБД) и пакета прикладных программ (ППП), выбирать и приобретать программные средства, выполнять генерацию системы и проверку ее работоспособности, обеспечивать поддержание системных библиотек, выполнять работы по развитию системы.
2. Создание и поддержание баз данных. К ним относятся: определение состава и проектирование структуры базы данных, описание ее на языке описания данных (ЯОД), обеспечение загрузки и поддержания в актуальном состоянии. Администрация ИАО ГС должна разрабатывать также технологические процессы обработки данных в базах данных.
3. Обеспечение надежного функционирования системы. Администрация проверяет целостность баз данных, определяет контрольные точки, обеспечивает ведение журналов, получение копий, восстановление баз данных в случае сбоев.
4. Управление эффективностью функционирования ИАО ГС. С этой целью администрация собирает и анализирует статистические данные о функционировании системы, выполняет реорганизацию, реструктуризацию и расширение системы.
5. Организационно-методическая работа. Администрация ИАО ГС выбирает или создает методики проектирования баз данных, программного обеспечения, определяет экономическую эффективность ИАО и его цели в увязке с общими задачами и планами управления государственной собственностью, планирует этапы создания, очередность подключения пользователей, определяет регламент работы, а также ответственных за предоставление данных в систему.
Как показывает опыт, наиболее существенной долей общих затрат являются затраты на проектирование ИАО ГС (Sпр). Обычно разработка сложных информационных сетей включает несколько основных этапов: предпроектную стадию, техническое проектирование, рабочее проектирование. В рамках этих стадий, по мере закупки или создания соответствующего программного обеспечения, формируется и составляющая затрат за счет стоимости программного обеспечения, включая стоимость разработки специального программного обеспечения, создаваемого непосредственно в интересах ИАО ГС (Sпо).
Рассмотрим содержание основных этапов проектирования ИАО ГС.
Предпроектная стадия создания предполагает определение экономической и системно-технической целесообразности создания ИАО ГС. Основными предпосылками при этом является целевое использование данных, обеспечение доступа к данным в интерактивном режиме, наличие информационных взаимосвязей и необходимость их поддержания в системе. Одной из проблем, которые необходимо решать на предпроектной стадии, является выбор СУБД. Для этого проводится триединый анализ имеющихся программных средств (источники: каталоги; техническая документация; научная литература – монографии, статьи, отчеты по НИР; проектная документация по информационным технологиям), требований заказчика и имеющихся ограничений.
Выбор СУБД осуществляется в основном методом экспертных оценок, а эксперты представляют собой как разработчика, так и заказчика. После выбора СУБД определяется перечень компонентов программного обеспечения, которые необходимо создавать методами оригинального проектирования. СУБД и ППП окружения включают в себя программные средства внутримашинной организации данных и общения с базами данных в процессе функционирования ИАО ГС.
Набор функций, выполняемых системным программным обеспечением, и уровень их реализации различаются для разных СУБД и, как следствие, различаются состав и характер конкретных работ, которые необходимо выполнить при проектировании в условиях конкретной СУБД. Проектирование программного обеспечения заключается в настройке системного программного обеспечения на конкретные условия, разработке оригинальных программных средств для реализации тех функций ИАО ГС которые не выполняются, системными средствами и взаимной увязке всех программных средств.
Техническое проектирование. На стадии технического проектирования ИАО ГС одно из основных отличий от традиционного проектирования автоматизированных информационных систем заключается в изменении идеологии проектирования внутримашинного информационного обеспечения: вместо локальных массивов проектируется единая база данных. На этой стадии уточняется инфологическая модель. Далее определяется состав баз данных, строится даталогическая модель, определяются физические характеристики баз данных. Для пользователей на стадии технического проектирования определяются фрагменты баз данных, доступные каждому из них.
При проектировании баз данных возникает необходимость в анализе большого объема информации, учете множества противоречивых требований, проведении всевозможных расчетов, принятии разнообразных решений. Проектирование БД в таких условиях требует хорошего знания предметной области, СУБД и других программных средств, а также методов организации данных, характеристик технических средств.
Кроме проектирования баз данных, при разработке ИАО ГС необходимо создавать внешнее по отношению к банку информационное обеспечение: разрабатывать классификаторы с учетом требований СУБД, проектировать формы входных и выходных документов, изменять в случае необходимости документооборот, создавать загрузочные массивы, а в некоторых случаях – промежуточные массивы.
Параллельно с проектированием информационного обеспечения производится установка и освоение СУБД и прикладного программного окружения. Особенности проектирования технологического процесса обусловлены ограничениями, которые накладывает СУБД на используемые технические средства и носители данных, и требованиями, которые предъявляет СУБД к упорядочению исходных данных, а также спецификой выполнения функций создания, ведения, реорганизации и реструктуризации БД, возможностью выполнения некоторых технологических операций средствами СУБД и др. В целом, к СУБД, предполагаемым к использованию в ИАО ГС, применимы следующие основные требования:
1. Удовлетворение информационных потребностей пользователей.
2. Обеспечение возможности работы с большими объемами информации.
3. Поддержка заданного уровня достоверности хранимой информации и ее непротиворечивости.
4. Осуществление доступа к данным только пользователей имеющих на это полномочия.
5. Обеспечение возможности поиска информации по любой требуемой группе признаков.
6. Соответствие заданным требованиям по производительности.
7. Возможность реорганизации и расширения при изменении границ предметной области.
8. Обеспечение выдачи информации в форме, удобной для восприятия.
9. Простота использования.
10. Возможность обслуживания нескольких (не обязательно одновременно) пользователей.
Таким образом, СУБД – это программный продукт, обеспечивающий централизованное управление данными в рамках человеко-машинной системы. Эту систему можно рассматривать как надстройку над средствами управления данными (файловой системой) операционной системы. Целесообразность централизованного управления данными состоят в следующих преимуществах:
1. Сокращается избыточность в хранении данных.
2. Поддерживается целостность и непротиворечивость данных.
3. Многоаспектность использования данных, то есть поддержка новых приложений на основе уже имеющихся данных.
4. Комплексная оптимизация хранения и использования данных.
5. Стандартизация и унификация способов хранения данных.
6. Разграничение доступа к данным различных групп пользователей.
Необходимо также уяснить, что в зависимости от стадии жизненного цикла, СУБД ИАО ГС выполняет одну из следующих двух функций: формирование баз данных, включая их модификацию (на стадиях создания, реструктуризации или реорганизации); обработку данных (на стадии эксплуатации).
Развитые СУБД обеспечивают независимость прикладных программ, к ним обращающихся, от конкретной организации данных. Это позволяет реорганизовывать данные без глобальной модернизации соответствующих программ. Указанная независимость реализуется, как правило, в результате того, что СУБД поддерживает следующие три уровня представления данных: физический, логический и концептуальный. Физический уровень определяет форматы размещения данных (логических записей) на внешних носителях информации. Логический уровень является промежуточным и описывает взаимосвязи между логическими записями. Концептуальный уровень определяет структуру баз данных в терминах объектов предметной области и отношений между ними.
При этом концептуальный уровень является внешним, а физический и логический – внутренними. Каждый уровень описывается соответствующей схемой базы данных. СУБД обеспечивает преобразование (отображение) данных одного уровня в данные другого уровня. Изменение одного из внутренних уровней не влияет на прикладные программы. Для представления данных в развитых СУБД на концептуальном уровне применяются различные модели данных. Под моделью данных понимают формализм (формальную систему), используемый для представления данных. Известны такие модели данных: иерархическая; сетевая; реляционная.
В иерархической модели объекты предметной области представляются узлами (вершинами), а отношения между ними – дугами, связывающими вершины, причем получившийся в результате такого отображения граф должен удовлетворять ограничениям, налагаемым на деревья. Иерархическая модель характеризуется: