Автоматизация учета организационных документов на нефтепромысловом предприятии

    СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

    Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия или учреждения. Такая система должна:

    -обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;

    -позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;

    -обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;

    -выполнять точный и полный анализ данных.

    Система управления базой данных (в дальнейшем СУБД) является универсальным программным инструментом создания и обслуживания баз данных (в дальнейшем БД) и приложений пользователя в самых различных предметных областях. СУБД обеспечивает доступ к данным и использование одних и тех же данных различными задачами и приложениями пользователей.

    БД являются эффективным средством представления структур данных и манипулирования ими. Концепция БД предполагает использование интегрированных средств хранения информации, позволяющих обеспечить централизованное управление данными и обслуживание ими многих пользователей. СУБД вместе с прикладными программами называют банком данных.

    В мире существует множество систем управления БД. Несмотря на то, что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. В качестве такого объекта мы выберем СУБД Microsoft Office Access (в дальнейшем MS Access), входящую в пакет Microsoft Office.

    Мы  рассмотрим применение СУБД Microsoft Office Access в области автоматизации учета организованных документов на нефтепромысловом предприятии.

    Цель письменной экзаменационной работы: создание БД для нефтепромыслового предприятия, для повышения эффективности работы персонала с рабочей документацией и для создания отчетности по документации предприятия.

    Задачи  письменной экзаменационной  работы:

    1) рассмотреть типы БД и систем управления базами данных;

    2) рассмотреть программное обеспечение для создания БД;

    3) изучить возможности программы MS Access;

    4) рассмотреть этапы создания базы  данных;

    5) разработать базу данных «Нефтепромысловые  объекты».

     1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

    1.1 Теоретическая часть

    Базы  данных (БД) — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

    По  упрощенному определению, БД - это набор данных, которые используются системой. Обычно под данными подразумевают значения, хранящиеся в базе данных. Но сегодня данные могут быть песней, картинкой или видеороликом.

    Система управления базой данных (СУБД) - это программы, которые помогают хранить, управлять и использовать наборы данных независимо от их формата. В более формальном определении система управления базой данных - это программное обеспечение, которое создает, поддерживает и использует БД. Примерами популярных крупных систем управления БД являются Oracle, Microsoft SQL Server и IBM DB2.

    Многообразие  характеристик и видов БД порождает многообразие классификации. Рассмотрим основные виды классификации.

    По  технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные и распределенные.

    Централизованная  БД хранится в памяти одной вычислительной системы, к которой подключены несколько других компьютеров.

    Распределенная  БД состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ПК компьютерной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной БД (СУРБД).

    По  способу доступа к данным БД подразделяются на БД с локальным доступом и БД с удаленным (сетевым) доступом.

    Системы централизованных БД с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

    Файл-сервер. Согласно этой архитектуре в компьютерной сети выделяется машина- сервер для хранения файлов централизованной базы данных. Файлы БД могут быть переданы на рабочие станции для обработки: ввода, корректировки, поиска записей. При большой интенсивности доступа к одним и тем же файлам производительность системы падает. В этой системе сервер и рабочие станции должны быть реализованы на достаточно мощных компьютерах.

    Клиент-сервер – архитектура, используемая не только для хранения файлов централизованной БД на сервере, но и выполняющая на том же сервере основной объем работы по обработке данных. Таким образом, при необходимости поиска информации в БД рабочим станциям - клиентам передаются не файлы данных, а уже записи, отобранные в результате обработки файлов данных. Такая архитектура позволяет использовать маломощные компьютеры в качестве рабочих станций, но обязательно в качестве сервера используется очень мощный компьютер.

    Прежде  чем создавать БД, с которой вам придется работать, необходимо выбрать модель данных, наиболее удобную для решения поставленной задачи.

    Модель  данных - совокупность структур данных и операций их обработки.

    Хранимые  в БД имеют определенную логическую структуру, то есть представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД.

    К числу важнейших относятся следующие  модели данных: иерархическая; сетевая; реляционная; объектно-ориентированная;

    В иерархической модели данные представляются в виде древовидной (иерархической) структуры. Она удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией и громоздка для информации со сложными логическими связями.

    Сетевая модель означает представление данных в виде произвольного графа. Достоинством сетевой и иерархической моделей данных является возможность их эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.

    Реляционная модель данных (РМД) название получила от английского термина relation — отношение. При соблюдении определенных условий отношение представляется в виде двумерной таблицы, привычной для человека. Большинство современных БД для персональных ЭВМ являются реляционными.

    Достоинствами РМД ее простота, удобство реализации на ЭВМ, наличие теоретического обоснования и возможность формирования гибкой схемы БД, допускающей настройку при формировании запросов.

    РМД используется в основном в БД среднего размера. При увеличении числа таблиц в БД заметно падает скорость работы с ней. Определенные проблемы использования РМД возникают при создании систем со сложными структурами данных, например, систем автоматизации проектирования.

    Объектно-ориентированные БД объединяют в себе две модели данных, реляционную и сетевую, и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.

    СУБД (система управления базой данных) является универсальным программным  инструментом создания и обслуживания БД и приложений пользователя в самых разных предметных областях. СУБД обеспечивает многоаспектный доступ к данным и использование одних и тех же данных различными задачами и приложениями пользователей. СУБД поддерживаются различные модели данных.

    Модель  данных — это метод (принцип) логической организации данных, используемый СУБД. Наиболее известными являются иерархическая, сетевая и реляционная модели.

    В СУБД для персональных компьютеров (настольных СУБД) поддерживается преимущественно  реляционная модель, которую отличает простота и единообразие представления данных простейшими двумерными таблицами. Реляционная модель обеспечивает возможность использования в разных СУБД операций обработки данных.

    Система управления базами данных (СУБД) – это  средство централизованного управления БД как социальным ресурсом в интересах всей совокупности пользователей и представляет собой набор программных средств, предназначенных для создания общей БД для множества приложений, поддержания её в работоспособном состоянии, предоставления пользователю всех допустимых средств для работы с данными и обеспечения эффективного доступа к данным в рамках предоставленных прав доступа.

    Возможности, которые должна иметь СУБД, можно  представить следующим образом:

    СУБД  должна воспринимать и обрабатывать команды пользователей и приложений на выборку, изменение, добавление или удаление данных. Таким образом, в СУБД должен быть компонент, отвечающий за выполнение этих действий, – специальный язык обработки данных.

    СУБД  должна иметь возможность принимать  данные в исходной форме из различных по своей природе источников и преобразовывать их в форму, соответствующую собственным объектам;

    СУБД  должна иметь функции по обеспечению  безопасности, целостности, а в случае повреждения и по восстановлению хранящейся в БД информации;

    В СУБД должен входить компонент, хранящий сведения обо всех объектах, которыми оперирует данная СУБД, и связях между ними, а также сведения о самой СУБД, например, об используемой ею памяти, активных соединениях и т.д.;

    По характеру использования существует два типа СУБД:

    Первый  тип – это персональные (СУБДП): представляет собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. Персональные СУБД обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними, и при необходимости создания приложений, работающих с сервером. К персональным СУБД относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access и др.

    Visual FoxPro– это средство разработки БД (рис. 1).

    Рисунок 1. - Окно программы Visual FoxPro

    Visual FoxPro снабжён мощным набором мастеров, которые позволяют новичку достаточно быстро создать мощное работоспособное приложение. Программы, созданные с помощью мастеров очень громоздки. Visual FoxPro работает с таблицами формата *.dbf

    К достоинствам Visual FoxPro можно так же отнести: возможность, работы с курсорами (виртуальными таблицами, не отличающимися от обычных, но исчезающих после завершения сеанса работа, т.е. не остаются ни в памяти ни на диске), возможность экспортировать\импортировать данные в\из, VFoxPro работает с другими базами по средствам драйвера ODBC, VFoxPro обладает высокой надежностью при работе с БД и полностью соответствует объявленным возможностям.

    На  Visual FoxPro можно создавать и клиент-серверные БД, однако в этой области Visual FoxPro значительно уступает большинству из известных серверов БД.

    Visual FoxPro мощнейшее средство для работы с локальными базами данных, значительно превосходящее, по эффективности, все остальные системы БД.

    Все вышесказанное относится к Visual FoxPro как средству разработки БД. Большой недостаток Visual FoxPro - это крайне слабый конструктор отчетов, крайне осложняющий разработку приложения.

    Основными недостатками Visual FoxPro являются: большие требования к памяти, программами, созданными на Visual FoxPro и слабые возможности по работе с визуальными компонентами.

    Paradox - это уникальный программный продукт для создания БД (рис. 2).

    Рисунок 2. - Окно программы Paradox

    Paradox представляет собой уникальный программный продукт. Прекрасный интерфейс, визуальные средства проектирования таблиц, форм, запросов, отчетов, полное использование графических возможностей MS Windows (в том числе возможности работать с видео и звуком), объектно-ориентированный язык программирования ObjectPal и великолепный отладчик в сочетании с простотой и наглядностью использования, делает Paradox незаменимым средством создания широкого спектра приложений от простых однотабличных форм до сложных распределенных программных комплексов, функционирующих в сети обрабатывающих большие объемы текстовой, графической, видео и звуковой информации в реальном масштабе времени.

    Paradox предоставляет большой выбор способов хранения, отображения и представления данных. Компоненты, которые используются для хранения и представления данных, называются объектами.

    Clipper - система программирования приложений в среде БД (рис. 3).

    Рисунок 3. - Окно программы Clipper.

    Система Clipper представляет собой, по существу, СУБД компилирующего типа с автономным языком, в значительной мере совместимую по входному языку программирования и организации базы данных с СУБД dBase III+. Продукт создавался с целью достижения более высокой производительности прикладных систем по сравнению с созданными с помощью средств dBaseIII Plus. Clipper имеет средства расширения, позволяющие компоновать объектные модули, созданные компилятором Clipper с объектными модулями, созданными другими компиляторами, например компиляторами Си или Ассемблера. Это позволяет создавать готовые программы самого разнообразного назначения.

    Второй  тип СУБД – это многопользовательские (СУБДМ): включают в себя сервер БД и клиентскую часть, работают в неоднородной вычислительной среде — допускаются разные типы ЭВМ и различные операционные системы. Поэтому на базе СУБДМ можно создать информационную систему, функционирующую по технологии клиент-сервер. Универсальность многопользовательских СУБД отражается соответственно на высокой цене и компьютерных ресурсах, требуемых для их поддержки БД. К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix.

    Oracle (рис. 4.)– это программа для работы с БД наделена самым развитым набором функций для работы с языком Java и доступа к данным через Интернет, системой оптимизации одновременного доступа.

    Рисунок 4. - Окно программы Oracle

    Пакет Oracle наделен самым развитым набором  функций для работы с языком Java и доступа к данным через Интернет, системой оптимизации одновременного доступа. Среди основных свойств  СУБД Oracle следует отметить такие, как:

    -Высочайшая надежность;

    -Возможность разбиения крупных баз данных на разделы, что дает возможность эффективно управлять гигантскими гигабайтными базами;

    -Наличие универсальных средств защиты информации;

    -Эффективные методы максимального повышения скорости обработки запросов;

    -Свободные таблицы (в других СУБД все таблицы заполняются сразу при создании);

    -Наличие широкого спектра средств разработки, мониторинга и администрирования;

    -Ориентация на интернет технологии.

    В Oracle реализованы средства для объектно-ориентированного конструирования БД, в том числе табличные структуры, допускающие наследование свойств и методов других табличных объектов БД, что позволят избежать ошибок при построении баз данных и облегчает их обслуживание.

    Также необходимо отметить, что разработанная  фирмой Oracle система оптимизации одновременного доступа является одной из важнейших характеристик архитектуры Oracle (подобная функция есть лишь в СУБД InterBase). Данная функция позволяет исключить ситуацию, когда одному пользователю приходится ждать, пока другой завершит изменения в содержимом БД (т.е. в Oracle отсутствуют блокировки на чтение).

    Единственным  недостатком данной СУБД является сложность  администрирования.

    Informix — семейство систем управления реляционными БД (СУБД), выпускаемых компанией IBM (рис. 5). Informix позиционируется как флагман среди СУБД IBM, предназначенный как СУБД для интегрированных решений.

    Рисунок 5. - Окно программы Informix

    В серверах БД фирмы INFORMIX можно ограничить или вовсе запретить пользователям доступ к данным.

    В случае, если БД хранится в файлах операционной системы, ограничением доступа можно управлять с помощью средств ОС. Однако этот уровень недоступен при использовании сервера Informix - OnLine. Это ядро само управляет собственным дисковым пространством и правила операционной системы здесь не применимы.

    Можно использовать оператор CREATE VIEW для создания ограничивающего или обновляемого представления. Ограничения могут быть горизонтальными (исключающие некоторые строки) или вертикальными (исключающие некоторые столбцы) или одновременно вертикальными и горизонтальными.

    Ядра  БД Informix хранят БД в файлах операционной системы. Файлы собраны в каталоге, который представляет БД в целом. Можно запретить доступ к БД, запретив доступ к каталогу.

    По  степени универсальности различают  два класса СУБД:

    • системы общего назначения СУБД общего значения - это сложные программные  комплексы, предназначенные для  выполнения всей совокупности функций, связанных с созданием и эксплуатацией БД информационной системы.

    • специализированные системы. Специализированные СУБД создаются в редких случаях  при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего значения.

    СУБД предоставляет возможность контролировать задание структуры и описание своих данных, работу с ними и организацию коллективного пользования этой информацией. СУБД также существенно увеличивает возможности и облегчает каталогизацию и ведение больших объемов хранящейся в многочисленных таблицах информации. СУБД включает в себя три основных типа функций:

    - определение (задание структуры и описание) данных,

    - обработка данных

    - управление данными.

    Все эти функциональные возможности в полной мере реализованы в Microsoft Office Access. В практике, как правило, необходимо решать и задачи с использованием электронных таблиц и текстовых процессоров. Например, после подсчета или анализа данных необходимо их представить в виде определенной формы или шаблоны. В итоге пользователю приходится комбинировать программные продукты для получения необходимого результата. В этом смысле все существенно упростят возможности, предоставляемые Microsoft Office Access (рис. 6).

    Microsoft Office Access (MS Access)-это функционально полная реляционная СУБД.

    Рисунок 6. - Окно программы MS Access.

    MS Access - это функционально полная реляционная СУБД. В ней предусмотрены все необходимые средства для определения и обработки данных, а также для управления ими при работе с большими объемами информации.

    MS Access является настольной СУБД (система управления базами данных) реляционного типа. Достоинством MS Access является то, что она имеет очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать приложения, используя встроенные средства.

    БД  MS Access может включать до 32 768 объектов (включая формы, отчеты и т. д.). Одновременно может открываться до 2048 таблиц. Таблицы можно импортировать из БД dBase, Visual FoxPro, Paradox и других приложений, из БД архитектур "клиент-сервер", таких как Microsoft SQL Server, или из электронных таблиц, таких как Excel. Таблицы перечисленных источников можно использовать, организуя связь с ними в БД MSAccess.

    MS Access предоставляет максимальную свободу в задании типа данных (текст, числовые данные, даты, время, денежные значения, рисунки, звук, электронные таблицы). Можно задавать также форматы хранения представления этих данных при выводе на экран или печать. Для уверенности, что в базе хранятся только корректные значения, можно задать условия на значения различной степени сложности.

    MS Access спроектирован таким образом, что он может быть использован как в качестве самостоятельной СУБД на отдельной рабочей станции, так и в сети – в режиме «клиент-сервер». Поскольку в MS Access к данным могут иметь доступ одновременно несколько пользователей, в нем предусмотрены надежные средства защиты и обеспечения целостности данных. Можно заранее указать, какие пользователи или группы пользователей могут иметь доступ к объектам (таблицам, формам, запросам) БД. MS Access автоматически обеспечивает защиту данных от одновременной их корректировки разными пользователями. MS Access также опознает и учитывает защитные средства других подсоединенных к БД структур (таких, как БД Paradox, dBASE и SQL).

    MS Access предоставляет дополнительные средства разработки приложений, которые могут работать не только с собственными форматами данных, но и с форматами других наиболее распространенных СУБД. Возможно, наиболее сильной стороной MS Access является его способность обрабатывать данные электронных таблиц, текстовых файлов, файлов dBASE, Paradox, Visual FoxPro. Все выше сказанное позволило остановить выбор на СУБД MS Access для постановки и решения задачи автоматизации процесса ведения документации и отчетности на нефтепромысловом предприятии.

    Таблицы БД, как правило, допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, БД MS Access работают со следующими Типами данных.

    Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов).

    Числовой – тип данных для хранения действительных чисел.

    Поле  Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он храниться в другом месте базы данных, а в поле храниться указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.

    Дата/время  – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.

    Денежный - тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.

    Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.

    Логический - тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).

    Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне.

    Мастер  подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их из раскрывающегося списка.

    СУБД  MS Access предназначена для разработки БД реляционного типа для локального их использования на персональных компьютерах и для работы с этими базами.

    При проектировании БД, в первую очередь, необходимо определить, что именно нужно хранить.

    Данная  СУБД была выбрана по следующим причинам:

    -простота средств реализации,

    -легкость освоения инструментарием разработчика (VBA),

    -наглядность визуализации информации.

    СУБД обычно поддерживает 4 основных типа отношений между таблицами:

    -один-к-одному: одной записи в первой таблице соответствует одна запись во второй;

    -один-ко-многим: одной записи в первой таблице соответствует много записей во втором);

    -много-к-одному: многим записям в первой таблице соответствует одна запись во второй;

    - много-ко-многим: одной записи в первой таблице соответствует много записей во второй и одной записи во второй таблице соответствует много записей в первой.

    Связь любого из этих типов может быть обязательной, если в данной связи должен участвовать каждый экземпляр сущности, необязательной – если не каждый экземпляр сущности должен участвовать в данной связи. При этом связь может быть обязательной с одной стороны и необязательной с другой стороны.