Работа с системами управления базами данных MS ACCESS

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство  по образованию

Южно-Российский государственный  технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

Шахтинский институт (филиал)

Факультет СМО

Кафедра: «Математика, информационные системы и технологии»

Специальность: ПТМ

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине «Информатика»

на тему: «Информационные технологии  в профессиональной деятельности»

РАБОТА С СИСТЕМАМИ  УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ

MS ACCESS

(Вариант 10)

Выполнил студент гр. 1-20                               Кулькова А.Г.

Руководитель, к. т. н., доцент                        Свиридова А. Н.

Консультант, к. т. н., доцент                          Свиридова А. Н.

К защите                                          Защита принята с оценкой ________

«___»_________2009г.                        «___»_________2009г.

___________________                          ___________________

Шахты 2009г.

Содержание:

1. ОПИСАНИЕ ПАКЕТА MS ACCESS                                             3

1.1 Базы данных в  структуре информационных систем.

                  Основные понятия                                                                             3

1.2 Модели данных                                                                                5

1.3 Проектирование базы данных                                                          5

1.4 Системы управления базами  данных                                              8

1.5 Этапы развития СУБД                                                                      9

1.6 Система управления  базами данных: СУБД Microsoft Access    12

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАДАНИЙ                                                     16

2.1 Создание базы данных                                                                    16

2.2 Создание таблицы «Производитель»                                              16

2.3 Создание таблицы «Выпуск  оборудования»                                  17

2.4. Установка  связи между таблицами                                                 18

2.5 Создание запроса  для отображения стоимости оборудования     18

2.6 Создание формы  для отображения всех данных таблиц               19

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ                                                                      21

1. ОПИСАНИЕ ПАКЕТА MS ACCESS

1.1 Базы данных в структуре информационных систем. Основные понятия

Понятие «база данных» (БД) изначально связанно с компьютерными системами, с историей и развитием.

Исторически понятие «база данных»  возникло как альтернатива файловой организации данных при хранении с помощью ЭВМ (на магнитных носителях). Такая организация данных была характерна для прикладного программного обеспечения на начальном этапе распространения вычислительной техники. Файловая организация предполагала хранение данных виде совокупности файлов, ориентированных на использование какой либо прикладной программы, предназначенной для решения некоторой специфической задачи. Такая не универсальность в организации информации привела к большой избыточности (дублированию) при хранении, противоречивости данных, хранящихся в различных системах.

Для файловой организации данных свойственна  высокая зависимость данных от программ, так что информация о форме  хранения данных скрыта в сочетании  «файл - программа».

Понятие «база данных» возникло в результате стандартизации и унификации данных, универсально организованных и хранящихся с помощью ЭВМ с целью использования для многих приложений. При этом описание данных уже не скрыто в программах, а явным образом декларируется и хранится в самой базе.

База данных – это реализованная с помощью компьютера информационная структура (модель), отражающая состояние объектов и их отношения.

Если подойти к понятию «база  данных» с пользовательской точки  зрения, то возникает другое определение: структурная совокупность данных, поддерживаемых в актуальном состоянии (в соответствии объектам некоторой предметной области) и служащая для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Все дело в том, какой аспект доминирует в конкретном рассмотрении.

Рабочие характеристики баз данных:

• полнота – чем полнее база данных, тем вероятнее, что она содержит нужную информацию (однако не должно быть избыточной информации);
• правильная организация – чем лучше структурирована база данных, тем легче в ней найти необходимые сведения;
• актуальность – любая база данных может быть точной и полной, если она постоянно обновляется, т. е. необходимо, чтобы база данных в каждый момент времени полностью соответствовала состоянию отображаемого ею объекта;
• удобство для использования – база данных должна быть проста и удобна в использовании и иметь различные методы доступа к любой части информации.

Хранение данных в правильно  организованной базе данных устраняет  избыточность и противоречивость данных.

Коллектив специалистов, обслуживающих  большие базы данных, включает администратора, аналитиков, прикладных и системных  программистов.

Администратор – это специалист, имеющий представление об информационных потребностях конечных пользователей и отвечающий за определение, загрузку и эффективность базы данных.

Аналитики, обладая знаниями закономерностей соответствующей предметной области, в контакте с конечными пользователями строят формальные (математические) модели для задач конечного пользователя, которые являются исходным представлением задачи для прикладного программиста.

Прикладные программисты на основе представления задачи, полученного аналитиками, разрабатывают прикладные программы для решения задач конечных пользователей.

Системные программисты обеспечивают работоспособность операционной системы, систем программирования и СУБД, разрабатывают сервисные программы.

Для поддержания актуальности данных, хранящихся в базе, получения сводок по информационным запросам, перехода к данным и программам пользователей служат СУБД. Основой СУБД являются два языка – язык описания данных (ЯОД) и язык манипулирования данными (ЯМД). С помощью языка описания данных администратор базы данных и программисты описывают структуру и содержимое базы данных. Язык манипулирования данными является средством, которое применяется пользователями или прикладным программистом для выполнения операций над данными, хранящимися в базе: добавление новых данных, изменения или удаления устаревших, упорядочения данных по тем или иным признакам, поиск данных в соответствии с запросами.

Интеграция данных в базе подразумевает  совместное использование данных для  решения различных прикладных задач  и устраняет дублирование данных. Однако согласованное понимание  и использование данных требует  централизованного управления, которое называется администрированием данных. Подчеркнем, что в данном случае речь идет не о собственно значениях данных, а об их смысле и форме.

Смысл элементов данных, способы  их использования, источники, различные  правила и ограничения представляют собой метаданные. В формализованном виде метаданные могут содержаться в словарях данных, обслуживающих базы данных. Основными функциями словарей данных являются:

• установление единообразного понимания данных пользователем БД;
• эффективное управление элементами данных при модификации описания данных в системе;
• уменьшение избыточности;
• устранение противоречивости;
• упрощение проектирования базы данных и ее сопровождения, расширения и т. д.

Словари данных используются конечными  пользователями при работе с системой на языке запросов, прикладными программистами или написании программ, системными программистами в процессе развития системы.

Современные базы данных должны удовлетворять  следующим требованиям:

• адекватность базы данных предметной области;
• интегрированность данных;
• независимость данных;
• минимальная избыточность хранимых данных;
• целостность базы данных;
• минимальная избыточность хранимых данных;
• целостность базы данных;
• обеспечение защиты от несанкционированного доступа или случайного уничтожения данных;
• гибкость и адаптивность структуры базы данных ;
• динамичность данных и способность к расширению;
• возможность поиска по многим ключам.

2. Модели данных

В основе любой базы данных лежит  модель данных, иначе говоря, информационная структура.

Термин «модель данных», впервые  введенный в 1970-х гг. основоположником теории баз данных Дж. Коддом, в современной  трактовке отображает совокупность правил порождения структур данных в  базах данных, последовательности их изменения.

Модель данных предопределяет множество выводимых допустимых типов данных и отношений между ними и является основой для построения модели конкретной базы данных.

Модель базы данных является средством  интерпретации содержимого базы данных и реализации операций по обработке  и управлению данными.

Для организации данных в БД используют три типа информационных структур (моделей  данных): иерархическую, сетевую и  реляционную.

В иерархической БД существует упорядоченность  элементов в записи. Для нее характерна подчиненность объектов нижнего уровня объектам верхнего уровня. Иерархическую БД образует, например, каталог файлов, хранимых на диске, а древо каталогов – наглядная демонстрации ее структуры.

Сетевая БД отличается большой гибкостью, так как в ней не существует возможности устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи. Это облегчает процесс поиска нужных элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения нескольких иерархических ступеней.

Реляционными являются БД, содержащие информацию, организованную в виде прямоугольных таблиц.

Реляционные БД (РБД) характеризуются  простотой структуры данных, удобным  для пользователя табличным представлением. Реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы — один элемент данных;
• все столбцы в таблице однородные, т.е. элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;
• каждый столбец имеет уникальное имя;
• одинаковые строки отсутствуют;
• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Отношения в реляционной базе данных представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют записям, а столбцы — полям.

Запись — полный набор данных об определенном объекте, т.е. это информация, расположенная в строках (кроме строки заголовка).

Поле — элемент таблицы, который содержит данные определенного рода, например фамилию студента, т.е. это информация, расположенная в столбцах.

Поле, каждое значение которого определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем).

3. Проектирование баз данных

К любой БД возможен подход на каждом из следующих трех уровней:

• представлений    данных    конечного    пользователя    или    прикладного программиста (внешнего представления);
• концептуального представления данных (представления администратора);
•   внутреннего представления данных (с позиции системного программиста) или представления реализации.

Под представлением данных понимаются правила организации и кодирования  данных. Представление данных конечного пользователя (внешнее представление) является совокупностью требований к данным со стороны некоторой конкретной задачи или программы.

Для конечного пользователя внешнее  представление является совокупностью  спецификаций и реальных форматов данных, отражающих конкретные информационные потребности при решении некоторой задачи (проблемы). Представление прикладного программиста отображает элементы данных и их взаимосвязи так, что из данных, хранящихся в базе, может извлекаться скрытая в них информация (например, возраст человека по дате рождения и текущей дате).

Так как с данными обычно работают многие пользователи и прикладные программисты, имеется множество частично перекрывающихся внешних представлений данных.

Концептуальное представление  данных является интегрированным определением данных на основе объединения внешних представлений данных для всей совокупности приложений, т.е. достаточно полной моделью предметной области.

Структура данных на концептуальном уровне называется концептуальной схемой и описывает семантику данных.

Внутреннее (физическое) представление, или представление реализации, выражает представление данных системными программистами и связано с организацией хранения данных на физических носителях информации (запоминающих устройствах) и их обработкой. Основными понятиями внутреннего представления являются физические блоки, хранимые записи, указатели и т.д. Внутреннее представление обеспечивает доступ к данным на логическом уровне и скрывает от прикладных программистов и пользователей многие технические детали манипулирования данными и методов доступа к ним.

Модель данных предопределяет множество  выводимых допустимых типов данных и отношений между ними и является основой для построения модели конкретной базы данных. Модель базы данных является средством интерпретации содержимого базы данных и реализации операции по обработке и управлению данными.

Проектирование БД представляет собой длительный, трудоемкий и слабоформализованный процесс, от которого зависит жизнеспособность и эффективность проектируемой БД, ее способность к развитию. Важную роль при проектировании БД играет методология построения концептуальных моделей предметной области, включающая методы и средства, позволяющие спроектировать базу данных, удовлетворяющую заданным целям и требованиям пользователей и прикладных программистов.

Такими средствами моделирования  являются системный анализ, методы экспертных оценок, с помощью которых  в концептуальной модели совмещаются  концептуальное представление объективно существующей предметной области и концептуальное представление субъективных информационных требований к данным со стороны пользователей и прикладных программистов.

В недавнем прошлом процесс проектирования БД был ориентирован, в основном, на требования пользователей и прикладных программистов (ПП-информация) и учитывал текущие или предвидимые приложения. В этом случае база данных создавалась сравнительно легко и быстро. Однако такие БД оказывались неприспособленными к обработке неформализованных, изменяющихся, не предвиденных ранее запросов и приложений, не имели стимулов к дальнейшему развитию. Поэтому важную роль при проектировании стала играть информация о предметной области (ПО-информация), не зависящая напрямую от существующих приложений и обеспечивающая гибкость, адаптивность и универсальность данных, пригодность всей системы к развитию и использованию для незапланированных будущих приложений.

Современная методология проектирования БД и построения концептуальных моделей  основывается на одновременном учете  ПО- и ПП-информаций. ПО-информация в этом случае используется для построения первоначальной информационной структуры данных, а ГТП-информация — для совершенствования последней с целью повышения эффективности обработки данных.

Процесс построения концептуальной модели разделяется на следующие этапы:

• сбор и содержательный анализ априорной информации о предметной области и прикладных задачах пользователей;
• концептуальный анализ данных и синтез концептуальной модели.

На этапе сбора данных проводятся наблюдения и измерения, собираются отчеты и различные документы, интервьюируются специалисты в данной предметной области, выявляется перечень задач организации и ее структурных подразделений. Сбор информации начинается с определения сферы применения базы данных. Сфера применения БД должна определяться независимо от прикладных задач и охватывать все функциональные подразделения организации. Для этого проводятся собеседования с руководством организации с целью выявления отделов данной организации и внешних организаций, связанных с информационным обеспечением текущих и планируемых прикладных задач, а также возможных в будущем изменений в деятельности организации. Далее проводятся дополнительные собеседования в подразделениях организации с целью выявления совместно используемых данных. На этом же этапе собранные данные анализируются на предмет устранения дублирования и противоречивости данных, неоднозначности их определений и описаний, выявляются и формулируются правила обработки информации и принятия решений.

Составляется список данных, требуемых  для выполнения каждой из производственных или управленческих функций, а также формулируются явные и неявные правила, определяющие, как и когда выполняется каждая функция.

Результатом данного этапа являются:

• список всех создаваемых и используемых элементов данных;
• перечень прикладных задач, их характеристик и используемых в них данных;
• список принимаемых решений в управлении организацией или процессами, а также условий и правил их принятия;
• список возможных будущих изменений в деятельности и их влияний на принятие решений.

На этапе концептуализации собранной  информации выявляются элементы предметной области, их свойства и взаимосвязи, затем синтезируется структура  концептуальной модели базы данных. Наиболее известными подходами концептуализации являются анализ сущностей и представление знаний.

Так как собранная на предыдущем этапе информация является плохо структурированной, для ее концептуального анализа необходимо использовать методы системного и классификационного анализа, являющиеся универсальными инструментами организации неформализованного знания.

На первом шаге анализа ПО-информации предметная область разбивается на несколько относительно слабо связанных между собой подобластей. Связи между элементами внутри каждой подобласти являются сильными и реализуют логические отношения типа: «род — вид», «целое — часть».

Следующим шагом анализа является декомпозиция каждой подобласти, вычленение компонент (подсистем, частей) и видов (подклассов), связанных такими же отношениями  с объектами соседних уровней  иерархии.

Декомпозиция должна:

• быть    направлена    на    выделение    элементов    предметной    области, существенных с точки зрения прикладных задач базы данных;
• приводить к вычленению элементов, свойства которых могут быть описаны с помощью собранных на первом этапе элементов данных;
• прекращаться при достижении уровня иерархии, исчерпывающего собранную априорную информацию об элементах данных.

Следующим шагом концептуального  анализа ПО является анализ существенных свойств и взаимосвязей элементов, выделенных на стадии декомпозиции, а также формулирование и наполнение этих свойств с помощью выявленных ранее элементов данных.

В качестве основных принципов системного подхода при построении моделей  используются:

• рассмотрение объекта  с различных точек зрения,  выявления  аспектов изучаемого объекта с учетом их взаимосвязи;
• расчленение  объекта  на  более простые подсистемы  (основанием для введения подсистем является то,  что  связи между подсистемами много слабее, чем между элементами внутри подсистемы, а каждая подсистема много проще, чем вся система в целом);
• выявления   иерархических   отношений  типа   «целое   -   часть»   между компонентами системы разных уровней и отношений эквивалентности между компонентами одного уровня.

Перспективой развития документальных информационно-поисковых систем и баз данных являются банки знаний, новая концепция информационной системы, использующая результаты исследований и разработок в области искусственного интеллекта.

4. Системы управления базами данных

База данных предполагает наличие комплекса программных средств, обслуживающих     эту     базу     данных     и     позволяющих     использовать содержащуюся в ней информацию. Такой комплекс программ называют СУБД. Это программная система, поддерживающая наполнение и манипулирование данными, представляющими интерес для пользователей при решении прикладных задач. Иными словами. СУБД является интерфейсом между базой данных и прикладными задачами. Перечислим основные функции СУБД:

1.Определение данных — определить, какая именно информация будет храниться в БД, задать свойства данных, их тип (например, число цифр или символов),   а  также  указать,   как  эти  данные  связаны   между  собой.   В некоторых случаях есть возможность задавать форматы и критерии проверки данных.

2. Обработка данных — данные могут обрабатываться самыми различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и сортировать данные. Можно объединять данные с другой, связанной с ними, информацией и вычислять итоговые значения.

3. Управление данными — можно указать, кому разрешено знакомиться с данными, корректировать их или добавлять новую информацию. Можно также определять правила коллективного доступа.

Входящие в состав современных  СУБД средства совместно выполняют  следующие функции:

• описание данных, их структуры (обычно описание данных и их структуры происходит при инициировании новой БД или добавлении к существующей базе новых разделов (отношений); описание данных необходимо для контроля корректности использования данных, для поддержания целостности БД);
• первичный ввод, пополнение информации в БД;
• удаление устаревшей информации из БД;
• корректировку данных для поддержания их актуальности;
• упорядочение (сортировку) данных по некоторым признакам;
• поиск информации по некоторым признакам (для описания запросов имеется специальный язык запросов, он обеспечивает также интерфейс между БД и прикладными  программами  пользователей,   позволяет  этим  программам использовать БД);
• подготовку и генерацию отчетов (средства подготовки отчетов позволяют создавать   и   распечатывать   сводки   по   заданным   формам   на   основе информации БД);
• защиту информации и разграничение доступа пользователей к ней (некоторые разделы БД могут быть закрыты для пользователя совсем, открыты только для     чтения     или     открыты     для     изменения;     кроме     того,     при многопользовательском режиме работы с БД необходимо, чтобы изменения вносились корректно; для сохранения целостности данных служит механизм трансакций  при  манипулировании данными — выполнение  манипуляций небольшими    пакетами,    результаты    каждого    из    которых    в    случае возникновения    некорректности    операций    «откатываются»    и    данные возвращаются к исходному состоянию);
• резервное сохранение и восстановление БД, которое позволяет восстановить утраченную при сбоях и авариях аппаратуры информацию  БД,  а также накопить статистику работы пользователей с БД;
• поддержку интерфейса с пользователями, который обеспечивается средства ми ведения диалога (по мере развития и совершенствования СУБД этот интерфейс     становится     все     более     дружественным;     дружественность существующих средств интерфейса предполагает:
• наличие развитой системы помощи (подсказки), к которой в любой момент может    обратиться    пользователь,    не    прерывая    сеанса   работы    с компьютером и базой данных;
• защиту от необдуманных действий, предупреждающую пользователя и предотвращающую потерю информации в случае поспешных или ошибочных команд;
• наличие нескольких вариантов выполнения одних и тех же действий, из которых пользователь может выбрать наиболее удобные для себя, соответствующие его подготовке, квалификации, привычкам;
• тщательно продуманную систему ведения человеко-машинного диалога, отображение информации на дисплее, использование клавиш клавиатуры.

5. Этапы развития СУБД

СУБД прошли в своем развитии ряд этапов. Линия развития СУБД, начавшаяся с реализации на мэйнфреймах второго поколения, была продолжена на персональных компьютерах. Эти СУБД были ориентированы на однопользовательский режим работы с базой данных и имели очень ограниченные возможности. Языки подобных СУБД представляют собой сочетание команд выборки, организации диалога, генерации отчетов.

В связи с развитием компьютерных сетей, в которых персональные компьютеры выступают в качестве развитых (интеллектуальных) терминалов, новые версии СУБД все  в большей степени включают в  себя возможности описанного выше языка манипулирования данными SQL.

Из современных однопользовательских («настольных») СУБД самой популярной является программа Access. Начиная с версии Acceess 2000, эта СУБД может быть не только «настольной», но и использоваться как клиентская часть мощной профессиональной СУБД МS SQL Server.

На протяжении многих лет среди  СУБД для ПК наиболее распространенной являлось семейство dВАSЕ фирмы Ashton-Tate (приобретенной впоследствии компанией Borland). Эта СУБД появилась одной из первых на рынке программных продуктов данного профиля; в ней были удачно заложены основы конструкции СУБД и командного языка. Семейство dBASE включает ряд программ (dBASE II, III, 111+ и IV), а также тесно связанных с ними СУБД Cliрреr, FoxВАSЕ. RВАSЕ, Paгadox и др.

В этих СУБД записи и, соответственно, поля имеют обычно фиксированную длину (чаще всего длина такой записи достигает 4000...5000 байт). Число полей в перечисленных СУБД варьируется от 128 до 1024. Длина поля зависит от типа поля и может составлять от 255 до 4000 байт для текстовых полей, до 20 байт для числовых полей и имеет фиксированные значения для полей типа даты (8 байт) и логических полей (1 байт). Поле типа Memo служит для хранения больших массивов текстовой информации и хранится в отдельном файле БД, но воспринимается как поле в составе основного файла БД. Это поле имеет плавающую длину, определяемую объемом введенной текстовой информации, и может достигать 32 767 байт.

Первой созданной в этом классе программой была dBASE II, созданная Уэйном Рэтлиффом (США) в 1981г. Вскоре эта система была усовершенствована, а ее возможности расширены. Появились СУБД dBASE 111 и dBASE III+, ставшие на долгое время стандартом систем управления базами данных для персональных компьютеров. Позже получили распространение системы FoxBАSЕ, FoxРго и Сliрреr, имеющие набор команд, похожий на СУБД семейства dBASE, и использующие ту же организацию данных в файлах с типичным расширением .dbf (Dаtа Ваsе File — файл базы данных), и СУБД dBASE IV, Языки этих систем послужили основой для создания огромного числа прикладных информационно-поисковых систем, автоматизированных рабочих мест (АРМ) в различных предметных областях.