Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Курский государственный технический университет» 

Кафедра «Информационные системы и технологии» 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Базы данных»

на  тему:  «Автоматизация учета информации о билетах и рейсах ж/д вокзала»

 
 
 
 

Специальность:       080801.65

Автор работы:                                             Стрельчик И.О.

Группа:               ПЭ-72

       Руководитель  работы:  к.т.н., доцент Лапина Т.И.

                                ______________________

Работа защищена:  «    »____________ 2009 г.

       Оценка: _________________

Председатель  комиссии:_____________________ _______________________ 

Члены комиссии: __________________________ _______________________ 

     __________________________ _______________________ 

     __________________________ _______________________ 

Курск,  2009

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования «

Курский государственный  технический университет»

Кафедра «Информационные системы и технологии»

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (ПРОЕКТ)

Студент (слушатель) Стрельчик И.О. шифр группа ПЭ-72

      ^{(фамилия, инициалы)}

1. Тема Автоматизация учета информации о рейсах и билетах железнодорожного вокзала 
2. Срок представления работы (проекта) к защите « » 2009г.
3. Исходные данные (для проектирования, для научного исследования): 

Разработать базу данных и приложение для управления ей в заданной предметной области. Приложение должно выполнять следующие функции: а) обновление, дополнение, удаление и поддержание целостности информации созданной базы данных; б) выбор и вывод на печать информации из базы данных по запросам пользователя. Для реализации первой функции разработать специальные формы предоставления информации базы данных для пользователя. Для реализации второй функции разработать специальные формы запросов. Запросы к базе данных должны быть 4-х видов: обычные, перекрестные, с параметром, с расчетом итоговых значений. По каждому запросу должен быть сформирован отчет для вывода результатов выполнения на печать. Все элементы прикладной программы должны быть представлены как единый проект, управление которым осуществляется через меню пользователя. 

4. Содержание пояснительной записки курсовой работы (проекта):
1. Введение 
2. Аналитическая часть 
3. Моделирование базы данных 
4. Реализация базы данных 
5. Заключение 
6. Список использованных источников 
7. Приложения 
5. Перечень графического материала: в работе должны быть представлены разработанные: модель базы данных, структура таблиц базы данных, схема базы данных, структура запросов на выборку информации из базы данных, пользовательские формы и формы запросов приложения, отчеты. 

Руководитель  работы (проекта)      Т.И.Лапина 

      ^{(подпись,  дата) (инициалы, фамилия)}

Задание принял к исполнению 

      ^{(подпись,  дата)}

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….4

1. Основные теоретические положения……………………………………………...6

     1.1 Базы данных и системы управления базами данных……………………….. 6

     1.2  Структурные элементы базы данных………………………………………...7

   1.3  Свойства полей базы данных, типы данных…………...................................8

      1.4  Объекты базы данных……………………………………………………….10

2. Моделирование баз данных………………………………………………………12

     2.1.  Виды моделей данных………………………………………………………12

     2.2.  Концептуальное проектирование…………………………………………..15

     2.3.  Модель  «сущность – связь»..........................................................................15

     2.4. Метод нормальных форм……………………………………………………18

3. Создание приложения для автоматизации учета информации о билетах и рейсах ж/д вокзала

      3.1. Проектирование базы данных……………………………………...............19

      3.2. Создание таблиц базы данных……………………………………………...21

     3.3 Создание запросов…………………………………………………………...26

      3.4 Создание отчетов базы данных…………………………………………….33

4. Тестирование приложения......................................................................................35

Заключение...................................................................................................................42

Список используемой литературы.............................................................................43 
 
 
 
 
 
 

      Введение

     Для принятия обоснованных и эффективных  решений в производственной деятельности, в управлении экономической и политической деятельностью предприятия, организации современный специалист должен уметь с помощью компьютеров и средств связи получать, накапливать, хранить и обрабатывать данные, представляя результат в виде наглядных документов.

       Основные идеи современной информационной технологии базируются на концепции, согласно которой данные должны быть организованы в базы данных с целью адекватного отображения изменяющегося реального мира и удовлетворения информационных потребностей пользователей. Сейчас практически любая задача связана с манипуляцией информацией и данными. По этой причине в последние годы появилось множество различных компьютерных систем – систем управления базами данных (СУБД) – предназначенных для этих целей.[2]

     СУБД  – это комплекс языковых и программных  средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования  базы данных (БД) многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называются реляционными СУБД. Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Количество современных систем управления базами данных исчисляется тысячами.[3]

     Программный продукт корпорации Microsoft - Access объединяет сведения из разных источников в одной реляционной базе данных. Создаваемые в нем формы, запросы и отчеты позволяют быстро и эффективно обновлять данные, получать ответы на вопросы, осуществлять поиск нужных данных, анализировать данные, печатать отчеты и диаграммы.

     Целью данной курсовой работы является автоматизация учета информации о рейсах и билетах ж/д вокзала.

     Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

• Изучить   теоретические   основы  разработки    приложения    для

      автоматизации  учета информации о рейсах и билетах ж/д вокзала.;

• Смоделировать базу данных;
• Создать приложение  базы данных в среде Microsoft   Access 2003;
• Протестировать разработанное приложение.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1. Основные теоретические положения

1. Базы данных и системы управления базами данных

     База  данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

     Данные, находящиеся в БД, имеют определённую логическую структуру, т.е. представлены некой моделью. Модели данных делятся на:

• Сетевая модель;
• Иерархическая модель;
• Объектно-ориентированная модель;
• Реляционная модель.

     В настоящее время все чаще используется реляционная модель, в основе которой лежит представление данных в виде двумерной таблицы. В реляционных БД информация хранится в одной или нескольких таблицах. Каждая таблица состоит из строк и столбцов, которые в компьютерных БД называются записями и полями, соответственно. [2]

     Данные, хранящиеся в таблицах, соответствуют заданным предметным областям. Значение данных представляет собой действительные данные, содержащиеся в каждом элементе данных.

     При проектировании базы данных критерием  качества является минимальная избыточность хранимой информации, для обеспечения которой мы воспользуемся методом ER-диаграмм.

     Исходными данными  для проектирования базы данных является описание предметной области с указанием цели разработки базы данных.

     В предметной области выделяется перечень объектов, иначе сущностей. Для каждого выделенного объекта указывается перечень атрибутов, его характеризующий. При этом следует исключить необоснованное повторение атрибутов.

     Затем нужно установить связи, которые  действуют между выбранными объектами  предметной области. Если связь имеет свои характеристики, то перечислить атрибуты связи.

     С понятием базы данных тесно связано  понятие системы управления базой данных (далее СУБД). Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.[10]

     1.2. Структурные элементы  базы данных

       Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл (таблица).

     Поле  — элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации — реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики:

• имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения;
• тип, например, символьный, числовой, календарный;
• длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов;
• точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа.

     Запись  — совокупность логически связанных  полей. Экземпляр записи — отдельная  реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Файл (таблица) — совокупность экземпляров записей одной структуры.[5]

     В структуре записи файла указываются  поля, значения которых являются ключами  первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей). 

     1.3. Свойства полей базы данных, типы данных

     Поля  базы данных не просто определяют структуру  базы – они еще определяют групповые  свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access.

• Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).
• Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.
• Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.
• Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.
• Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).
• Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).
• Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).
• Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).
• Сообщение об ошибке – текстовое сообщение, которое выдается автоматически при попытке ввода в поле ошибочных данных.
• Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при заполнении базы.
• Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).
• Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.[3]

     Поскольку в разных полях могут содержаться  данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой.[7]

     Таблицы баз данных, как правило, допускают  работу с гораздо большим количеством  разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft 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.
• 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.

     1.4. Объекты базы данных

     Таблицы – это основные объекты любой  базы данных. Во-первых, в таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе, а во-вторых, таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства).

     Запросы объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.[4]

     Если  запросы – это специальные  средства для отбора и анализа  данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот  же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок.

     По  своим свойствам и структуре  отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.

     Страницы  – это специальные объекты баз данных, реализованных в последних версиях СУБД  Microsoft Access (начиная с  Access 2000). Правда, более корректно их называть страницами доступа к данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базой данной, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницы с базой данных, остающейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетитель Web-узла может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Таким образом, страницы доступа к данным осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Эта база данных не обязательно должна быть базой данных Microsoft Access. Страницы доступа, созданные средствами Microsoft Access, позволяют работать также с базами данных Microsoft SQL Server.[12]

     Макросы и модули предназначены как для автоматизации повторяющихся операций при работе с СУБД, так и для создания новых функций путем программирования. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications.  
 
 
 

     2.Моделирование баз данных

             2.1. Виды моделей данных

     Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой  множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

     Модель  данных — совокупность структур данных и операций их обработки.

     СУБД  основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.[4]

     Рассмотрим  три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

     1.Иерархическая модель данных

     Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевернутое дерево).

     К основным понятиям иерархической структуры  относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей.[4]

     К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

     2.Сетевая модель данных

• В сетевой модели данные организуются в виде произвольного графа. Достоинством этой модели является высокая скорость поиска и возможность адекватно представлять данные для решения множества задач в самых различных предметных областях. Высокая скорость поиска основывается на классическом способе реализации сетевой модели - на основе списков. Недостатком сетевой модели является жесткость структуры и высокая сложность ее организации.

     Кроме того, существенным недостатком иерархической  и сетевой моделей является то, что структура данных задается на этапе проектирования БД и не может быть изменена при организации доступа к данным. [4]

     3.Реляционная модель данных

           Реляционная модель получила свое название от английского термина relation (отношение) и была предложена в 1970-х годах сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом. Реляционная БД представляет собой совокупность таблиц, связанных отношениями. Разница между таблицей в привычном смысле и понятием отношения заключается в том, что в отношении нет порядка - это неупорядоченное множество записей. Порядок определяется не отношением, а конкретной выборкой из отношения. Связь между таблицами существует на логическом уровне и определяется предметной областью. Практически связь между таблицами устанавливается путем использования логически связанных данных в разных таблицах.

       Для работы с реляционными  СУБД используется стандартизированный язык структурированных запросов SQL. Достоинствами реляционной модели данных являются простота, гибкость структуры, удобство реализации на компьютере, высокая стандартизованность и использование математического аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления.[10]

     К недостаткам можно отнести атомарность, ограниченность и предопределенность набора возможных типов данных. Это затрудняет использование реляционных моделей для некоторых современных приложений. Названная проблема решается расширением реляционных моделей в объектно-реляционные.

     В объектно-реляционной модели отдельные записи база данных представляются в виде объектов. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования. Объектно-ориентированные модели сочетают особенности сетевой и реляционной моделей и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.

     Выбор объектно-реляционной модели решил бы проблемы с реализацией связей, однако возникли бы неоправданные проблемы с созданием математического представления и выбором СУБД. Принимая во внимание всё вышесказанное, делаем выбор – реляционная модель данных.[1]

     Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

     Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

       -каждый элемент таблицы — один элемент данных;

     -все  столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце  имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

     -каждый  столбец имеет уникальное имя;

     -одинаковые  строки в таблице отсутствуют;

     -порядок  следования строк и столбцов  может быть произвольным.

     Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.

     Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ.

       Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ — ключ второй таблицы.

     2.2.   Концептуальное проектирование

     Внешнее представление (внешняя схема) данных является совокупностью требований к данным со стороны некоторой конкретной функции, выполняемой пользователем. Концептуальная схема является полной совокупностью всех требований к данным, полученной из пользовательских представлений о реальном мире. Внутренняя схема – это сама база данных.[5]

     Концептуальное  проектирование – сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:

• обследование предметной области, изучение ее информационной структуры
• выявление всех фрагментов, каждый из которых характеризуется пользовательским представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над информационными объектами
• моделирование и интеграция всех представлений

     По  окончании данного этапа получаем концептуальную модель, инвариантную к структуре базы данных. Часто  она представляется в виде модели «сущность-связь».

     2.3. Модель «сущность – связь»

     Логическое  проектирование заключается в определении  числа и структуры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов  отчетных документов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных в базе и решении ряда других задач.