Разработка автоматизированной информационной системы по начислению заработной платы по 18-разрядной тарифной сетке

4. Реляционная модель данных

Концепции реляционной модели впервые были сформулированы в работах  американского ученого Э. Ф. Кодда. Откуда происходит ее второе название модель Кодда.

Рис. 7.3. Схема реляционной модели данных

В реляционной модели объекты  и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц (рис. 7.3). Для  ее формального определения используется фундаментальное понятие отношения. Собственно говоря, термин "реляционная" происходит от английского relation - отношение. Если заданы произвольные конечные множества D1, D2 ,…, Dn, то декартовым произведением этих множеств D1 ? D2 ? … ? Dn называют множество всевозможные наборов вида (d1, d2 ..., dn), где  
d1 D1, d2 D2,..., dn Dn. Отношением R определенным на множествах D1, D2 ,…, Dn,, называется подмножество декартова произведения Dl x D2x ... х Dn. При этом множества D1 ? D2 ? … ? Dn называются доменами отношения, а элементы декартова произведения - кортежами отношения. Число я определяет степень отношения, а количество кортежей - его мощность. Наряду с понятиями домена и кортежа при работе с реляционными таблицами используются альтернативные им понятия поля и записи. 
В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ (ключевой элемент) - поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку в таблице. 
Важным преимуществом реляционной модели является то, что в ее рамках действия над данными могут быть сведены к операциям реляционной алгебры, которые выполняются над отношениями. Это такие операции, как объединение, пересечение, вычитание, декартово произведение, выборка, проекция, соединение, деление. Важнейшей проблемой, решаемой при проектировании баз данных, является создание такой их структуры, которая бы обеспечивала минимальное дублирование информации и упрощала Процедуры обработки и обновления данных. Коддом был предложен некоторый набор формальных требований универсального характера к организации данных, которые позволяют эффективно решать перечисленные задачи. Эти требования к состоянию таблиц данных получили название нормальных форм. Первоначально были сформулированы три нормальные формы. В дальнейшем появилась нормальная форма Бойса-Кодда и нормальные формы более высоких порядков. Однако они не получили широкого распространения на практике.

- Говорят, что отношение  находится в первой нормальной  форме, если все его атрибуты  являются простыми.

- Говорят, что отношение  находится во второй нормальной  форме, если оно удовлетворяет  требованиям первой нормальной  формы и каждый не ключевой  атрибут функционально полно  зависит от ключа (однозначно  определяется им).

- Говорят, что отношение  находится в третьей нормальной  форме, если оно удовлетворяет  требованиям второй нормальной  формы и при этом любой не  ключевой атрибут зависит от  ключа нетранзитивно. Заметим, что транзитивной называется такая зависимость, при которой какой-либо не ключевой атрибут зависит от другого не ключевого атрибута, а тот, в свою очередь, уже зависит от ключа. Принципиальным моментом является то, что для приведения таблиц к состоянию, удовлетворяющему требованиям нормальных форм, или, как еще говорят, для нормализации данных над ними, должны быть осуществлены перечисленные выше операции реляционной алгебры. 
Основным достоинством реляционной модели является ее простота. Именно благодаря ей она положена в основу подавляющего большинства реально работающих СУБД.

5. Программные системы управления базами данных

Кратко остановимся на конкретных программных продуктах, относящихся к классу СУБД. На самом  общем уровне все СУБД можно разделить: 
- на профессиональные или промышленные; 
- персональные (настольные).

Профессиональные (промышленные) СУБД представляют собой программную  основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. На их базе создаются комплексы  управления и обработки информации крупных предприятий, банков или  даже целых отраслей. Первостепенными  условиями, которым должны удовлетворять  профессиональные СУБД, являются:

- возможность организации  совместной параллельной работы  большого количества пользователей; 
- масштабируемость, то есть возможность роста системы пропорционально расширению управляемого объекта; 
- переносимость на различные аппаратные и программные платформы;  
- устойчивость по отношению к сбоям различного рода, в том числе наличие многоуровневой системы резервирования хранимой информации; 
- обеспечение безопасности хранимых данных и развитой структурированной системы доступа к ним.

Промышленные СУБД к настоящему моменту имеют уже достаточно богатую историю развития. В частности, можно отметить, что в конце 70-х - начале 80-х годов в автоматизированных системах, построенных на базе больших  вычислительных машин, активно использовалась СУБД Adabas. В настоящее время характерными представителями профессиональных СУБД являются такие программные продукты, как Oracle, DB2, Sybase, Informix, Ingres, Progress. Основоположниками СУБД Oracle стала группа американских разработчиков (Ларри Эллисбн, Роберт Майнер и Эдвард Оутс), которые более двадцати лет тому назад создали фирму Relational Software Inc. и поставили перед собой задачу создать систему, на практике реализующую идеи, изложенные в работах Э. Ф. Кодда И К. Дж. Дейта. Результатом их деятельности стала реализация переносимой реляционной системы управления базами данных с базовым языком обработки SQL. В 1979 г. заказчикам была представлена версия Oracle для мини-компьютеров PDP-11 фирмы Digital Equipment Corporation сразу для нескольких операционных систем: RSX- 11, IAS, RSTS и UNIX. Чуть позже Oracle был перенесен на компьютеры VAX под управлением VAX VMS. Значительная часть кода была написана на ассемблере, и поэтому процесс переноса системы на новую платформу требовал значительных усилий. Основным отличием Oracle очередной, третьей версии было то, что она была полностью написана на языке С. Такое решение обеспечивало переносимость системы на многие новые платформы, в частности, на различные клоны UNIX. Второй важной особенностью новой (1983 г.) версии была поддержка концепции транзакции. Примерно в это же время фирма получила новое имя - Oracle Corporation - и заняла лидирующее место на рынке производителей СУБД. Четвертая версия Oracle характеризовалась расширением перечня поддерживаемых платформ и операционных систем. Oracle был перенесен как на большие ЭВМ фирмы IBM (мэйнфреймы), так и на персональные компьютеры, работающие под управлением MS DOS. Именно в четвертой версии был сделан важный шаг в развитии технологии поддержки целостности баз данных. Для многопользовательских систем было предложено оригинальное решение Oracle поддержки "непротиворечивости чтения". В пятой версии была впервые реализована СУБД с архитектурой "клиент- сервер". Последующие версии СУБД Oracle были ориентированы на построение крупномасштабных систем обработки транзакций, изменение методов реализации систем ввода/вывода, буферизации, подсистем управления параллельным доступом, резервирования и восстановления. Также была реализована поддержка симметричных мультипроцессорных архитектур. 
Проект и экспериментальный вариант СУБД Ingres были разработаны в университете Беркли под руководством одного из наиболее известных в мире ученых и специалистов в области баз данных Майкла Стоунбрейкера. С самого начала СУБД Ingres разрабатывалась как мобильная система, функционирующая в среде ОС UNIX. Первая версия Ingres была рассчитана на 16-разрядные компьютеры и работала главным образом на машинах серии PDP. Это была первая СУБД, распространяемая бесплатно для использования в университетах. Впоследствии группа Стоунбрейкера перенесла Ingres в среду ОС UNIX BSD, которая также была разработана в университете Беркли. Семейство СУБД Ingres из университета Беркли принято называть университетской Ingres. В начале 80-х была образована компания RTI (Relational Technology Inc.), которая разработала и стала продвигать коммерческую версию СУБД Ingres. В настоящее время коммерческая Ingres поддерживается, развивается и продается компанией Computer Associates. Сейчас это одна из наиболее развитых коммерческих реляционных СУБД. В то же время, по поводу университетской Ingres имеется много высококачественных публикаций. Более того, университетскую Ingres можно опробовать на практике и даже посмотреть ее исходные тексты. 
Перечисленные выше (для СУБД Oracle) тенденции носят универсальный характер и определяют пути развития других программных продуктов, что вполне объясняется жесткой конкурентной ситуацией, сложившейся на данном рынке. Персональные системы управления данными - это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или компактной группы пользователей и предназначенное для использования на микроЭВМ (персональном компьютере). Это объясняет и их второе название - настольные. Определяющими характеристиками настольных систем являются:

- относительная простота  эксплуатации, позволяющая создавать  на их основе работоспособные  приложения как "продвинутым"  пользователям, так и тем, чья  квалификация невысока; 
- относительно ограниченные требования к аппаратным ресурсам.

Исторически первой среди  персональных СУБД, получивших массовое распространение, стала Dbase фирмы Ashton-Tate (впоследствии права на нее перешли к фирме Borland, а с 1999 г. данная программа поддерживается фирмой dBASE Inc.). В дальнейшем серия реляционных персональных СУБД пополнилась такими продуктами, как FoxBase/FoxPRO (Fox Software, в дальнейшем - Microsoft), Clipper (Nantucket, затем - Computer Associates), R:base (Microrim), Paradox (Borland, на настоящий момент правами владеет фирма Corel), Access (Microsoft), Approach (Lotus). 
Завоевавшие широкую популярность в России системы Dbase, FoxPRO и Clipper работали с таблицами данных, размещавшихся в файлах, имевших расширение *.dbf (термин dbf-формат стал общепринятым). Впоследствии семейство этих баз данных получило интегрированное наименование Xbase. 
Несмотря на неизбежные различия, обусловливавшиеся замыслами разработчиков, все перечисленные системы в ходе своей эволюции приобрели ряд общих конструктивных черт, среди которых, прежде всего, могут быть названы:

- наличие визуального  интерфейса, автоматизирующего процесс  создания средств манипуляции  данными, - экранных форм, шаблонов  отчетов, запросов и т. п.; 
- наличие инструментов создания объектов базы данных в режиме диалога: Experts в Paradox, Wizards в Access, Assistants в Approach;  
- наличие развитого инструментария создания программных расширений в рамках единой среды СУБД: язык разработки приложений PAL в Paradox, VBA (Visual Basic for Applications) в Access, Lotus Script в Approach; 
- встроенная поддержка универсальных языков управления данными, например SQL или QBE (Query By Example). 
Среди СУБД, которые, условно говоря, занимают промежуточное положение между настольными и промышленными системами, могут быть названы SQLWindows/ SQLBase фирмы Centura (до 1996 г. Gupta), InterBase (Borland), наконец, Microsoft SQL Server.

В завершении раздела необходимо отметить, что в последние годы наметилась устойчивая тенденция к  стиранию четких граней между настольными  и профессиональными системами. Последнее, в первую очередь, объясняется  тем, что разработчики в стремлении максимально расширить потенциальный  рынок для своих продуктов  постоянно расширяют набор их функциональных характеристик. [2]

6. Применение СУБД в экономике

Очевидно, что экономические  задачи, для решения которых необходимо применять программное обеспечение  СУБД, весьма обширны и разнообразны. На его основе строятся автоматизированные системы управления предприятий  различных уровней (от малых до крупных). Оно лежит в основе практически всех прикладных бухгалтерских программ (например, "1C: Бухгалтерия", "Парус" и др.). Одновременно СУБД применяются для автоматизации систем управления, мониторинга и прогнозирования развития отраслей и экономики страны в целом. В качестве примера мы более подробно остановимся на вопросах использования СУБД при создании прикладного программного обеспечения, решающего задачи управления работой банков и финансовых компаний, или автоматизированных банковских систем (АБС). В настоящее время среди ведущих российских разработчиков программных продуктов в классе АБС могут быть названы фирмы "ПрограмБанк", "Диасофт", "Инверсия", "Асофт". В частности, фирмой "ПрограмБанк" разработаны такие известные банковские системы, как "Центавр", "Афина", "Гефест". 
В середине 1998 г. компании "ПрограмБанк" и "Диасофт" объединили усилия в области разработки систем автоматизации, рассчитанных на крупные и крупнейшие банки. Учрежденная ими дочерняя компания "Диасофт+ПрограмБанк" сосредоточилась исключительно на развитии и продвижении информационной системы управления банковской деятельностью (ИСУБД) "Новая Афина", в основу которой легли ИБС "Афина" компании "ПрограмБанк" и разработка "Диасофта" - DiasoftBANK 5NT. Данная банковская система разработана на основе программной платформы Oracle. ИСУБД "Новая Афина" обеспечивает комплексную автоматизацию всех направлений деятельности банка, финансовые методы управления им, поддержку текущего законодательства и правил ведения бухгалтерского учета, ведение планов счетов произвольной структуры, поддержку различных форм платежного документооборота и маршрутизацию прохождения платежей с использованием различных вариантов верификации документов. Также в рамках ИСУБД решаются задачи управления многофилиальной структурой банка в едином информационном пространстве в режиме реального времени, автоматизации мультивалютного расчетно-кассового обслуживания, управления ЛОРО- и НОСТРО-счетами, обработки сообщений S.W.I.F.T., ведения договоров, контрактов и их приложений, формирования бухгалтерской и аналитической отчетности, связи с внешними информационными системами, администрирования и аудита, получения отчетов произвольной формы. Согласно информации, опубликованной на сайте фирмы "ПрограмБанк", ИСУБД "Новая Афина" применяют такие ведущие банки, как Сбербанк РФ, Внешторгбанк РФ, МДМ-банк, а также ряд представительств зарубежных банков. [2]

2 Проектирование информационной системы по начислению заработной платы работникам по 18-ти разрядной тарифной сетке

2.1 Пояснительная записка

Используя методику расчета и исходя из технологий, нормативов производства, стоимости  ресурсов и услуг, разработать и  реализовать в табличном процессоре MS Excel автоматизированную информационную систему (АИС) по оплате труда следующих работников: Алферовой И.Л., Колчина Н.С., Колосовой И.Т., Репина А.В.

К входным документам данной информационной системы относятся справочники, содержащие постоянную или условно-постоянную  информацию.

В данной АИС входная информация представлена в виде следующих справочников:

• Справочник 1. Количество рабочих дней в месяце
• Справочник 2. Тарифный справочник
• Справочник 3. Базовые показатели для расчета заработной платы
• Справочник 4. Учетные сведения о сотрудниках
• Таблица 1. Годовой табель учета рабочего времени

2.2Формы входных, промежуточных и выходных документов

Справочник 1. Количество рабочих дней в месяце

Месяц	Количество рабочих дней в месяце	Дата расчета зарплаты
1	2	3
8$	ХХ	ДД.ММ.ГГГГ

Справочник 1 содержит три столбца, в первом столбце представлен месяц, формат данных - текстовый максимальной длиной 8 знаков, во втором столбце указано  количество рабочих дней в месяце, имеющие числовой формат длиной до 2 символов, в третьем столбце  указана дата расчёта зарплаты.

Справочник 2. Тарифный справочник

Тарифный разряд	Тарифный коэффициент
1	2
ХХ	Х.ХХ

Справочник 2 содержит два столбца. Первый столбец  отражает тарифный разряд, во втором  столбце представлены тарифные коэффициенты работников. Для отображения показателей в первом и втором столбце используются вещественные значения по формату: в первом -2 знака, а во втором  - один знак в целой части, два - в дробной.

Справочник 3. Базовые показатели для расчета  заработной платы

Показатели	Значение
1	2
34$	ХХХХ

Справочник 3 содержит два столбца. Первый столбец  отражает различные показатели, второй столбец отражает их  выражение.

Справочник 4. Учетные сведения о сотрудниках

Табельный номер работника	Ф.И.О. работника	Начало трудовой деятельности	Тарифный разряд	Членство в профсоюзе
1	2	3	4	5
ХХ	13$	ДД.ММ.ГГГГ	ХХ	2$

Справочник 4 представлен пятью столбцами. Первый столбец содержит табельный номер  работника, имеющего числовой формат длиной до 2 знаков, во втором столбце указаны  ФИО работника, длинной 13 символов, а  в третьем столбце отражена дата начала трудовой деятельности, в  четвёртом – тарифный разряд, а  в пятом – членство в профсоюзе  формат которого текстовый длиной до 3символов.

Таблица 1. Годовой табель учета рабочею  времени

Месяц расчета зарплаты	Табельный номер работника	Ф.И.О.	Количество отработанных дней	Количество дней по болезни	Процент выданного аванса
1	2	3	4	5	6
8$	ХХ	13$	ХХ	ХХ	ХХ%

Таблица 1. Годовой табель учета рабочего времени содержит шесть столбцов. Первый столбец отражает месяц расчёта  зарплаты, содержащие текстовый формат длиной до 8 символов, второй столбец  - табельный номер работника, а  третий – ФИО, четвёртый и пятый  столбцы показывают количество отработанных дней, и количество дней по болезни, длинной 2 знака. Пятый столбец содержит данные о проценте выданного аванса.