Контрольная работа по «Теория экономических информационных систем»

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Тихоокеанский государственный  университет»

Кафедра «Экономическая кибернетика»

 

Специальность 010502.65 «Прикладная  информатика в экономике»

Контрольная работа

по дисциплине «Теория экономических информационных систем»

вариант №4

 

 

 

 

 

Выполнил:	студент ЗФУО ДОТ
Группы	ПИЭ (зу)
шифр зач.кн.	060430134
Фамилия	Розова (Софронова)
Имя	Ольга
Отчество	Сергеевна
Проверил:

 

 

 

 

Хабаровск 2011 г. 
 

Содержание

Задание 3

Задание 1 5

Задание 2 12

Задание 3 14

Задание 4 18

Список использованной литературы 23

 

 

Задание

Задание 1. Дать характеристику основным видам информационных пространств и записать определение ЭИС. Определить степень взаимосвязи и меру организованности совокупности элементов информационного пространства. Выполнить системную группировку, исследовать структуру совокупности элементов.

Номер компонента	Характеристика принадлежности по объектному признаку	Характеристика принадлежности по функциональному признаку
1	10	12
2	11	9
3	4	19
4	5	18
5	4	21
6	6	20

 

Задание 2. В соответствии с вариантом задания для определенного отношения записать все функциональные зависимости. Выполнить процедуры нормализации и построить на основе заданного отношения совокупность отношений в третьей и в четвертой нормальных формах. При необходимости включить в состав отношений дополнительные атрибуты. Все материалы в полном объеме представить в контрольной работе.

 

4	(КодЗаказа, КодКлиента, НазваниеКлиента, СтранаКлиента, КодСотрудника, ФамилияСотрудника, Должность, ДатаПолученияЗаказа, ВидРемонта, ЗаменяемыйУзелЗаменяющийУзел, Количество, Цена, КодРаботы, НазваниеРаботы, Стоимость)

 

Задание 3. Для каждой задачи выполнить следующие процедуры:

1. Определить состав атрибутов участка предметной области, соответствующего задачи. Описать все функциональные зависимости между атрибутами, определить ключи и получить совокупность отношений в третьей и четвертой нормальных формах.
2. Записать SQL-операторы создания таблиц. Подготовить данные контрольного примера.
3. Разработать и реализовать практически SQL-оператор (или несколько операторов) для получения требуемой информации.
4. Представить распечатки запросов на создание таблиц, структур таблиц, полученных в результате исполнения запросов, таблиц с данными контрольного примера. Распечатать запрос на получение требуемой информации, а также результаты его исполнения.

Задание 4. Для каждой задачи изучить типовую и разработать собственную математическую модель формирования структуры системы. Выполнить расчеты по моделям с использованием приведенных в задании и самостоятельно подготовленных исходных данных. Использовать представляемое кафедрой информационное программное обеспечение или собственное решение. В соответствие с методическими указаниями провести анализ полученной информации и сформировать выводы.

 

Задание 1

1.1. Дать характеристику основным видам информационных пространств и записать определение ЭИС.

Предприятие, корпорация, любой  хозяйственный комплекс является системой. Систему можно представить с  одной стороны объектом как единым целым, с другой стороны как совокупность (множество) связанных между собой  и взаимодействующих составных  частей – объектов, но меньшего масштаба. Информационное отображение физических объектов или процессов называют информационным объектом.

Совокупность информационных объектов, информационно отображающих свойства системы и протекающие  в ней процессы, называют информационным пространством. Оно состоит из различных квантов или массивов информации в виде разного рода письменных (знаковых) и фиксированных на носителях информации кодограмм, буквенно-цифровых на естественном языке, устных и визуальных сообщений. Все виды сообщений передаются непосредственно потребителям информации или по каналам связи, могут быть сохранены в различном виде с помощью современных технических средств и по мере необходимости могут воспроизводиться.

Основными компонентами информационного пространства являются:

1. информационные ресурсы
• в широком смысле – совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации;
• по законодательству РФ – отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах: библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других видах информационных систем;
2. информационное взаимодействие – процесс взаимодействия двух и более субъектов, целью и основным содержанием которого является изменение имеющейся информации хотя бы у одного из них;
3. информационная инфраструктура – система организационных структур, обеспечивающих функционирование и развитие информационного пространства страны и средств информационного взаимодействия.

Экономическая информационная система (ЭИС) – система, предназначенная для хранения, поиска и выдачи экономической информации по запросам пользователей.

1.2. Определить  степень взаимосвязи и меру  организованности совокупности  элементов информационного пространства.

 

 

 

Матрица смежности:

aij	1	2	3	4	5	6
1	1	0	1	0	0	0
2	0	1	1	0	0	0
3	0	0	1	1	1	1
4	0	0	1	1	1	1
5	0	0	1	0	1	0
6	0	0	0	0	0	1

Формируем матрицу вероятности

 

Матрица вероятности:

aij	1	2	3	4	5	6
1	0,04		0,04
2		0,04	0,04
3			0,04	0,04	0,04	0,04
4			0,04	0,04	0,04	0,04
5			0,04		0,04
6						0,04

Вслед за этим определяется энтропии источника:

.

Здесь .

Далее определяется энтропия потребителя:

.

Здесь .

Затем определяется энтропия связи:

.

Вслед за этим вычисляется  разность энтропий (коэффициент трансформации):

.

В итоге определяется мера организованности системы:

.

Результаты выполнения расчетов в Exsel представлены на рис. 1.2.1.

Рисунок 1.2.1. Результаты выполнения расчетов в Exsel

Степень взаимосвязи определяется как количество однонаправленных связей D, приходящихся на один элемент системы по формуле:

 

где F – количество однонаправленных связей.

В данном примере .

 

1.3. Выполнить системную группировку, исследовать структуру совокупности элементов.

Рассмотрим пример решения  задачи системной группировки (таблица 1.3.1).

Таблица 1.3.1

Номер компонента	Характеристика принадлежности по объектному признаку	Характеристика принадлежности по функциональному признаку
1	10	12
2	11	9
3	4	19
4	5	18
5	4	21
6	6	20

 

Состав кластеров:

Номер	1	2	3	4	5	6
Обозначение	S(1)	S(2)	S(3)	S(4)	S(5)	S(6)

 

Используем агломеративный иерархический алгоритм классификации. Определим расстояние между элементами.

 

;

;

;

;

;

 

;

;

;

;

 

;

;

;

 

;

;

 

;

 

Матрица расстояний:

P1 =	|	0	3,16	9,22	7,81	10,82	8,94	|
	|	3,16	0	12,21	10,82	13,89	12,08	|
	|	9,22	12,21	0	1,41	2	2,24	|
	|	7,81	10,82	1,41	0	3,16	2,24	|
	|	10,82	13,89	2	3,16	0	2,24	|
	|	8,94	12,08	2,24	2,24	2,24	0	|

Минимальным здесь будет  расстояние между объектами 3 и 4 ().

Ввиду того, что компоненты 3 и 4 наиболее близки, они объединяются в один кластер.

Состав кластеров:

Номер	1	2	3	4	5
Обозначение	S(1)	S(2)	S(3,4)	S(5)	S(6)

 

Определим расстояние между  кластерами 3 и 4.

;

Удаляем четвертую строку и четвертый столбец в P₁.

Матрица расстояний:

P1 =	|	0	3,16	9,22	10,82	8,94	|
	|	3,16	0	12,21	13,89	12,08	|
	|	9,22	12,21	0	2	2,24	|
	|	10,82	13,89	2	0	2,24	|
	|	8,94	12,08	2,24	2,24	0	|

Минимальными здесь будет  расстояние между кластерами 3 и 4 ().

Состав кластеров:

Номер	1	2	3	4
Обозначение	S(1)	S(2)	S((3,4),5)	S(6)

 

Удаляем третью строку и  третий столбец в P₁.

Матрица расстояний:

P1 =	|	0	3,16	9,22	8,94	|
	|	3,16	0	12,21	12,08	|
	|	9,22	12,21	0	2,24	|
	|	8,94	12,08	2,24	0	|

Минимальными здесь будет  расстояние между кластерами 3 и 4 ().

Состав кластеров:

Номер	1	2	3
Обозначение	S(1)	S(2)	S(((3,4),5),6)

 

Удаляем четвертую строку и четвертый столбец в P₁.

Матрица расстояний:

P1 =	|	0	3,16	9,22	|
	|	3,16	0	12,21	|
	|	9,22	12,21	0	|

Минимальными здесь будет  расстояние между кластерами 1 и 4 ().

Состав кластеров:

Номер	1	3
Обозначение	S(1,2)	S(((3,4),5),6)

 

Таким образом, сформирована структура S. (S(1,2), S(((3,4),5),6)).

В качестве альтернативного  варианта следует рассматривать:

S. (S(1,2), S(((3,4),5),6) рисунок 1.3.1.

 

Рисунок 1.3.1. Графическое решение задачи кластеризации 

Задание 2

Реляционная база данных содержит как структурную, так и семантическую  информацию. Структура базы данных определяется числом и видом включенных в нее отношений, и связями  типа "один ко многим", существующими  между кортежами этих отношений. Семантическая часть описывает  множество функциональных зависимостей, существующих между атрибутами этих отношений.

Функциональная  зависимость описывает связь между атрибутами отношения: если в отношении R, содержащем атрибуты А и В, атрибут В функционально зависит от атрибута А, то каждое отдельное значение атрибута А связано только с одним значением атрибута В (причем в качестве А и В могут выступать группы атрибутов). Атрибут или группа атрибутов А называются при этом детерминантом функциональной зависимости.

Таким образом, при наличии функциональной зависимости А→В кортежи, имеющие одинаковое значение атрибута А, совпадают и по значению атрибута В. Однако обратное не верно: одно и то же значение атрибута В может соответствовать разным значениям атрибута А. Функциональная зависимость А→В является полной функциональной зависимостью, если удаление какого-либо атрибута из группы атрибутов А приводит к потере этой зависимости. Функциональная зависимость А→В является частичной функциональной зависимостью, если в группе атрибутов А есть один или несколько атрибутов, при удалении которых эта зависимость сохраняется.

Пример функциональных зависимостей для определенного отношения:

КодЗаказа → ДатаПолученияЗаказа

КодКлиента → НазваниеКлиента

НазваниеКлиента → КодКлиента

СтранаКлиента → КодКлиента

КодСотрудника → ФамилияСотрудника

ФамилияСотрудника → КодСотрудника

Должность → КодСотрудника

ДатаПолученияЗаказа → КодЗаказа

ВидРемонта → ЗаменяемыйУзелЗаменяющийУзел

ЗаменяемыйУзелЗаменяющийУзел → ВидРемонта

Количество → ВидРемонта

Цена → ВидРемонта

КодРаботы → НазваниеРаботы

НазваниеРаботы →КодРаботы

Стоимость → КодЗаказа

Третья нормальная форма (3НФ) – одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Третья нормальная форма является достаточной при решении большинства практических задач, и процесс проектирования реляционной базы данных, как правило, заканчивается приведением к ней.

Согласно сформулированным правилам для представления данных в 3НФ исходное отношение необходимо разделить на отношения:

С1. (КодЗаказа, ДатаПолученияЗаказа)

С2. (КодКлиента, НазваниеКлиента, СтранаКлиента)

С3. (КодСотрудника, ФамилияСотрудника, Должность)

С4. (ВидРемонта, ЗаменяемыйУзелЗаменяющийУзел, Количество, Цена)

С5. (ВидРемонта, КодРаботы)

С6. (КодРаботы, НазваниеРаботы)

С7. (КодЗаказа, КодКлиента, КодСотрудника, ВидРемонта, КодРаботы, Стоимость)

Отношение C7 содержит первичный ключ для исходного множества атрибутов, а отношения С1- С6 построены на основе зависимостей из минимального покрытия.

Четвертая нормальная форма (4НФ) рассматривается для отношений с составным ключом. Отношение находится в 4НФ, если в нем нет зависимостей не ключевых атрибутов от части ключа. Например, атрибут «Стоимость» зависит не только от всего составного ключа, состоящего из «КодЗаказа» и «ВидРемонта», но и отдельно – от атрибута «ВидРемонта».

 

 

Задание 3

Для каждой задачи выполнить  следующие процедуры:

1. Определить состав атрибутов участка предметной области, соответствующего задачи. Описать все функциональные зависимости между атрибутами, определить ключи и получить совокупность отношений в третьей и четвертой нормальных формах.
2. Записать SQL-операторы создания таблиц. Подготовить данные контрольного примера.
3. Разработать и реализовать практически SQL-оператор (или несколько операторов) для получения требуемой информации.
4. Представить распечатки запросов на создание таблиц, структур таблиц, полученных в результате исполнения запросов, таблиц с данными контрольного примера. Распечатать запрос на получение требуемой информации, а также результаты его исполнения.

 

Задача 1. Получить сведения об организациях, каждая из которых способна выполнить все работы для предприятия.

Характеристика атрибутного  состава:

Определим совокупность отношений:

«Возможности предприятий»: Organizations. (ID, Organization, ID_JOB);

«Потребность в выполнении работы» Job. (ID_JOB, JOB).

Создание таблиц с помощью SQL-оператора:

Таблица «Предприятия»	Таблица «Вид работы»
CREATE TABLE Organizations (ID INTEGER, Organization CHAR(50), ID_JOB INTEGER, PRIMARY KEY (ID));	CREATE TABLE Job (ID_JOB INTEGER, JOB CHAR(50), PRIMARY KEY (ID_JOB));

Создание запроса с  помощью SQL-оператора:

SELECT DISTINCT Organizations1.Organization

FROM Organizations AS Organizations1

WHERE (((Exists (SELECT ID_JOB

FROM Job

WHERE NOT EXISTS

(SELECT*FROM Organizations AS Organizations2

WHERE Organizations2.ID=Organizations1.ID

AND Organizations2.ID_JOB=Job.ID_JOB)))=True));

Таблицы с данными конкретного  примера:

Таблица «Предприятия»	Таблица «Вид работы»

Результат исполнения запроса:

 

 

Задача 2. Получить сведения о работающих на предприятии супругах не старше 30 лет.

Характеристика атрибутного  состава:

Определим совокупность отношений:

«Супруги предприятия»: SP. (Код, Фамилия, Имя, Возраст, СемейнПолож);

Создание таблиц с помощью SQL-оператора:

Таблица «Супруги предприятия»

CREATE TABLE SP

(Код INTEGER,

Фамилия CHAR(20),

Имя CHAR(15),

Возраст INTEGER,

СемейнПолож CHAR(7),

PRIMARY KEY (Код));

Создание запроса с  помощью SQL-оператора:

SELECT ТаблицаSP.Фамилия, ТаблицаSP.Имя, ТаблицаSP.Возраст

FROM ТаблицаSP

GROUP BY ТаблицаSP.Фамилия, ТаблицаSP.Имя, ТаблицаSP.Возраст, ТаблицаSP.СемейнПолож

HAVING (((ТаблицаSP.Возраст)<=30) AND ((ТаблицаSP.СемейнПолож)="женат" Or (ТаблицаSP.СемейнПолож)="замужем"))

ORDER BY ТаблицаSP.Фамилия;

Таблицы с данными конкретного  примера:

Таблица «Супруги предприятия»

Результат исполнения запроса:

 

Задание 4

Для каждой задачи изучить  типовую и разработать собственную  математическую модель формирования структуры  системы. Выполнить расчеты по моделям  с использованием приведенных в  задании и самостоятельно подготовленных исходных данных. Использовать представляемое кафедрой информационное программное  обеспечение или собственное  решение. В соответствие с методическими  указаниями провести анализ полученной информации и сформировать выводы.

Задача 1. Распределить единицы информации между локальными ЭИС по минимуму годовых затрат.

Применим аппарат описания процессов. Он представляет собой фрагмент последовательности процессов в  ЭИС и графически представлен на рис. 5.1.

Основной  процесс k;

использует i₁, i₂, i₄;

формирует i₅;

содержит k₃, k₄;

процесс k₃;

использует  i₁, i₂;

формирует i3;

процесс k4;

использует  i1, i3, i4;

формирует i5;

процесс k₅;

использует  i₅;

формирует i₆;

Рисунок 5.1. Модель взаимодействия процессов

А. Мишенин указывает, что  центральным вопросом при проектировании распределенной ЭИС является определение  информационной базы каждой локальной  системы. Один их классов моделей, которые  могут использоваться для решения  данной проблемы, образуют задачи поставленные с учетом требования уменьшения затрат времени на выполнение процедур информационного  обслуживания. Рекомендуется следующая типовая модель:

 

 

 

 

Здесь , если i-я единица информации размещается в j-м узле ЭИС, в противном случае;

 – частота  исполнения k-го приложения;

 – среднее  время выполнения операций с  i-й единицей информации k-м приложением, если она размещена в j-м узле ЭИС;

 – требуемый  объем памяти для i-й единицы информации;

 – объем  памяти j-го узла ЭИС;

 – оценка полезности размещения i-й единицы информации в j-м узле ЭИС;

 – оценка требуемого  уровня организации распределенной  ЭИС.

Целевая функция минимизирует количество связей между модулями:

 

Здесь , если j-й процесс включается в состав i-го модуля, в противном случае; , если , , если ; , если l-я единица информации используется j-м процессом, в противном случае.